如图,处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值为R=2Ω的电阻.匀强磁场B=0.4T垂直于导轨平面向上.质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的金属棒ab,以初速度v
0=6m/s从导轨底端向上滑行,由于ab还受到一个平行于导轨平面的外力F的作用,做匀变速直线运动,加速度大小为a=3m/s
2、方向平行于斜面向下.设棒ab与导轨垂直并保持良好接触,g=10m/s
2.求:

(1)棒ab开始运动瞬间,流过金属棒的电流方向,此时金属棒两端的电压U
0以及电阻R消耗的电功率P
0;
(2)当棒ab离导轨底端S=4.5m时所施加外力F的大小和方向.