如图所示，固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒和长度也为、电阻均为，两棒与导轨始终接触良好。两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量

1. (2019·天津) 如图所示，固定在水平面上间距为 $\text{[math]}$ 的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 长度也为 $\text{[math]}$ 、电阻均为 $\text{[math]}$ ，两棒与导轨始终接触良好。 $\text{[math]}$ 两端通过开关 $\text{[math]}$ 与电阻为 $\text{[math]}$ 的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量 $\text{[math]}$ 。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ ，金属导轨足够长，电阻忽略不计。
1. （1）闭合 $\text{[math]}$ ，若使 $\text{[math]}$ 保持静止，需在其上加多大的水平恒力 $\text{[math]}$ ，并指出其方向；
3. （2）断开 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为 $\text{[math]}$ 的加速过程中流过 $\text{[math]}$ 的电荷量为 $\text{[math]}$ ，求该过程安培力做的功 $\text{[math]}$ 。

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