如图的水平、光滑金属导轨在同一水平面上,间距分别为
L和

,间距为
L的导轨有一小段左右断开,为使导轨上的金属棒能匀速通过断开处,在此处铺放了与导轨相平的光滑绝缘材料(图中的虚线框处)。质量为
m、电阻为
Rl 的均匀金属棒 ab 垂直于导轨放置在靠近断开处的左侧,另一质量也为
m、电阻为
R2的均匀金属棒cd 垂直于导轨放置在间距为

的导轨左端。导轨 MN和PQ、M´N´和P´Q´都足够长,所有导轨的电阻都不计。电源电动势为
E、内阻不计。整个装置所在空间有竖直方向的、磁感应强度为
B的匀强磁场。闭合开关S,导体棒 ab 迅即获得水平向右的速度
v0并保持该速度到达断开处右侧的导轨上。求:

(1)空间匀强磁场的方向;
(2)通过电源
E某截面的电荷量;
(3)从导体棒ab滑上导轨MN和PQ起至开始匀速运动止,这一过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能。