如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距l＝0.5m，导轨一端接有R＝4.0Ω的电阻。有一质量m＝0.1kg、电阻r＝1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.2T。现用F＝5N的水平恒力垂直拉动金属棒ab，使它由静止开始向右加速运动，当金属棒向右运动的距离为x＝2m时速度达到v＝10m/s。设导轨足够长。求：

（1）此时金属棒ab中电流I的大小和方向；　
（2）此时金属棒ab两端的电压U； 
（3）金属棒在向右运动2m的过程中，电阻R产生的焦耳热Q_R。