一平行金属导轨水平面内固定,导轨间距L=0.5m,导轨右端接有电阻RL=4小灯泡,导轨电阻不计,如图甲。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的磁场,MN、PQ间距d=3m,此区域磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示,垂直导轨跨接一质量m=1kg的金属杆,其电阻r=1,金属杆与导轨间的动摩擦因数为=0.2,在t=0时刻,给金属棒以速度v0=2m/s,同时施加一向右的外力F,使其从GH处向右运动,在0--2s内小灯发光亮度始终没变化,求:
(1)通过计算分析2s内金属杆的运动情况;
(2)计算2s内外力F的大小;
(3)计算2s内整个系统产生热量。