如图甲所示,质量为

,电阻为

的金属杆ab可以无摩擦地沿水平金属轨道滑行(金属轨道电阻可以忽略不计),两轨间距为

,轨道一端与阻值为

的电阻连接。整个轨道处于竖直向下的磁感应强度为

的匀强磁场中。现在金属杆ab从

轴原点以初速度

向右滑行。
(1)求金属杆
ab刚开始滑动时,电阻

两端电压
U的大小;
(2)如果杆在滑动过程中的速度v和位移

的关系满足

①求写出杆受到的安培力的大小
F随位移x变化的函数关系式,并在图乙中画出函数图象;
②要得到杆由开始滑动到静止过程中安培力所做的功,请简要说明两种方法,并证明两种方法的结果是相同的。
