如图所示,竖直平面内有一半径为
、电阻为
、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在
、
处与相距为
、电阻不计的平行光滑金属轨道
、
相接,
之间接有电阻
,已知
=12
,
=4
。 在MN上方及
下方有水平方向的匀强磁场
和
,磁感应强度大小均为
。现有质量为
、电阻不计的导体棒
,从半圆环的最高点
处由静止下落,在下落 过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒
下落
/2时的速度大小为
,下落到
处的速度大小为
。

(1)求导体棒
从
下落
/2时的加速度大小。
(2)若导体棒
进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场I和Ⅱ之间的距离
和
上的电功率
。
(3)若将磁场Ⅱ的
边界略微下移,导体棒
刚进入磁场Ⅱ时速度大小为
,要使其在外力
作用下做匀加速直线运动,加速度大小为
,求所加外力
随时间变化的关系式。