(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成 θ=37°角,上端连接阻值为 R=2 Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度 B=0.4 T。质量 m=0.2 kg、电阻 r=1 Ω的金属棒 ab,以初速度 v 0从导轨底端向上滑行,金属棒 ab在安培力和一平行于导轨平面的外力 F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为 a=3 m/s 2、方向和初速度方向相反,在金属棒运动过程中,电阻 R消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触( g=10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值; (2)金属棒初速度 v 0的大小; (3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力 F的大小和方向。