(1)如图所示,两条相距
L的平行金属导轨位于同一水平面内,其左端接一阻值为R的电阻。矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下,质量为

的金属杆位于磁场区域内且静置在导轨上。现让磁场区域以速度

匀速向右运动,金属杆会在磁场力的作用下运动起来,已知金属杆运动时受到恒定的阻力
f,除
R外其它电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中与导轨垂直且始终未离开磁场区域。求:金属杆初始时的加速度和它能达到的最大速率

(2)根据(1)中的模型,某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型,原理如图所示,PQ和
MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B
1和B
2,二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部(车厢与金属框绝缘)。其中
ad边宽度与磁场间隔相等,当磁场B
1和B
2同时以速度

沿导轨向右匀速运动时,金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的
ab边长

、总电阻

,列车与线框的总质量

,

,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力

。

①求实验车所能达到的最大速率;
②假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为

时,发现实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为

,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。