如图甲所示,有一倾斜放置、电阻不计且足够长的光滑平行金属导轨
MN、
EF,导轨平面与水平面的夹角为
α=37°,两平行导轨相距
L=1 m,上端连接一阻值为
R=3.0 Ω的电阻。一质量为
m=0.4 kg、电阻
r=1.0 Ω的匀质导体棒
ab放在导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在一磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,重力加速度取
g=10 m/s
2。

(1)当在导体棒中通以方向由
a到
b、大小为
I=1 A的电流时,为使导体棒在导轨上保持静止,需在导体棒的中点施加一沿导轨平面向上的拉力
F,
F随时间
t的变化关系如图乙所示。试计算当
t=2 s时,导体棒所处磁场的磁感应强度
B的大小;
(2)6 s后撤去拉力
F和导体棒中的电流
I,导体棒将由静止开始下滑,当电阻
R两端的电压刚好稳定时,测得此时导体棒沿导轨下滑了
x=2 m,试计算在该过程中电阻
R上产生的热量
Q。