如圖所示，aa′、bb′、cc′、dd′為四條平行金屬軌道，都處在水平面內(nèi)．a(chǎn)a′、dd′間距2L，bb′、cc′間距L．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的有界勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，邊界與軌道垂直．a(chǎn)b、cd兩段軌道在磁場區(qū)域正中間，到磁場左右邊界距離均為s.軌道電阻不計(jì)且光滑，在a′d′之間接一阻值R的定值電阻．現(xiàn)用水平向右的力拉著質(zhì)量為m、長為2L的規(guī)則均勻金屬桿從磁場左側(cè)某處由靜止開始向右運(yùn)動，金屬桿的電阻與其長度成正比，金屬桿與軌道接觸良好，運(yùn)動過程中不轉(zhuǎn)動，忽略與ab、cd重合的短暫時間內(nèi)速度的變化．
（1）證明：若拉力為恒力，無論金屬桿的內(nèi)阻r為多少，都不能使金屬桿保持勻速通過整個磁場．
（2）若金屬桿內(nèi)阻r=2R，保持拉力為F不變，使金屬桿進(jìn)入磁場后立刻做勻速直線運(yùn)動．當(dāng)金屬桿到達(dá)磁場右邊界時，速度大小為v.試求此次通過磁場過程中，整個回路放出的總熱量．
（3）若金屬桿內(nèi)阻r=2R，通過改變拉力的大小，使金屬桿從磁場左側(cè)某處從靜止開始出發(fā)，保持勻加速運(yùn)動到達(dá)磁場右邊界．已知金屬桿即將到達(dá)ab、cd位置時拉力的大小F₁，已在圖中標(biāo)出．試定性畫出拉力大小隨時間的變化關(guān)系圖．（不需要標(biāo)關(guān)鍵點(diǎn)的具體坐標(biāo)，但圖象應(yīng)體現(xiàn)各段過程的差異．）