如图a.所示,一对平行光滑金属轨道放置在水平面上,两轨道间距为 L,轨道 ab两点之间接有阻值为
R 的电阻,有一质量为
m、阻值为
r 的导体杆放在轨道上,与两轨道垂直,轨道的电阻忽略不计且足够长,区域 abcd 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为
B。现用一外力
F 沿轨道方向拉杆,使之由静止起做加速度为
a 的匀加速直线运动。求:

(1)流过电阻
R 的感应电流方向;
(2)杆在磁场中运动时,杆两端电压随时间变化的关系式;
(3)杆在磁场中运动时,外力随时间变化的关系式;
(4)若某时刻撤去外力,在图b.中画出杆在整个运动过程中速度随时间的变化所对应的可能的图线,并进行分析说明。