如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L= 0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B= 0.5T。一质量为m =" 0." lkg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0 = 2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向
(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取值的关系