1. (2021·徐汇一模) 如图，MN、PQ为间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间夹角为 ，P、M间连接一个阻值为R的定值电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。一根质量为m、电阻为r的金属棒从ab位置以较大的初速度 开始下滑，金属棒沿导轨向下运动，过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。当金属棒滑行至cd处时，速度减小为 ，在此过程中整个电路产生的总的焦耳热为Q。求：

1. （1） 开始下滑时金属棒两端的电压U；
3. （2） 当金属棒滑行至cd时的加速度a；
5. （3） 在此过程中金属棒的重力势能变化量 。