如图1所示,固定于绝缘水平面上且间距d = 0.2m的U型金属框架处在竖直向下、均匀分布的磁场中,磁场的左边界cd与右边界ab之间的距离L = 1m。t=0时,长为d的金属棒MN从ab处开始沿框架以初速度υ0 = 0.2m/s向左运动,t = 5s时棒刚好达到cd处停下;t=0时刻开始,磁场的磁感应强度B的倒数随时间t的变化规律如图2所示。电阻R = 0.4Ω,棒的电阻r = 0.1Ω,不计其他电阻和一切摩擦阻力,棒与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)在0~1s内棒受到的安培力;
(2)棒的质量m;
(3)在0~5s内电阻R消耗的平均电功率P1。