如图甲,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨间距为1.0m,左端连接阻值
R=4.0Ω的电阻;匀强磁场磁感应强度
B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下;质量
m=0.2kg、长度
l=1.0m、电阻
r=1.0Ω的金属杆置于导轨上,向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好。
t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力
F,杆运动的
v-t图象如图乙所示。其余电阻不计。求:

(1)从
t=0开始,金属杆运动距离为5m时电阻
R两端的电压;
(2)在0~3.0s内,外力
F大小随时间
t变化的关系式。