相距

的足够长金属导轨竖直放置,质量为

的光滑金属棒

通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒

水平固定在金属导轨上,如图甲所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方式竖直向下,两处磁场感应强度大小相等,

、

两棒的电阻均为

,导轨电阻不计,

棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始,沿导轨匀加速运动,

取

,

求:(1)在运动过程中,

棒中的电流方向?

棒受到的安培力方向?
(2)求出

棒加速度大小和磁感应强度B的大小?
(3)从

到

,金属棒

的机械能变化了多少?