如图所示,两平行光滑金属导轨
MN、
PQ被固定在同一水平面内,间距为
L,电阻不计。导轨的
M、
P两端用导线连接一定值电阻,阻值为R,在
PM的右侧0到2
x0区域里有方向竖直向下的磁场,其磁感应强度B随坐标
x的变化规律为
B=
kx(
k为正常数)。一直导体棒
ab长度为
L,电阻为
R,其两端放在导轨上且静止在
x=
x0处,现对导体棒持续施加一作用力F(图中未画出)使导体棒从静止开始做沿
x正方向加速度为
a的匀加速运动,求:(用
L、
k、
R、
x0、
a表示):

(1)导体棒在磁场中运动到2x
0时导体棒上所消耗的电功率
(2)导体棒离开磁场瞬间导体棒的加速度

的大小
(3)导体棒从
x0运动到2
x0过程中通过电阻R的电量