(14分)两根相距为

的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平内,另一边垂直于水平面。质量均为

的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为

,导轨电阻不计,回路总电阻为

。整个装置处于磁感应强度大小为

,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力

(大小未知)作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时,cd杆正好以速度

向下匀速运动。重力加速度为

。试求:

(1)杆ab中电流的方向和杆ab速度

的大小;
(2)回路电阻消耗的电功率

;
(3)拉力

的大小。