1. (2020高二下·上饶期末) 如图，质量为M=2kg的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为m=1kg的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.2，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L=1m，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=1Ω，右侧导轨单位长度的电阻为R₀=0.5Ω。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为B=0.5T。在t=0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a=2m/s²（g取10m/s²）。求：

1. （1） 回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式（用题中所给的字母表示即可）。
3. （2） 经过多长时间拉力F达到最大值？拉力F的最大值为多少？
5. （3） 某过程中回路产生的焦耳热为Q=5J，导轨克服摩擦力做功为W=2J，求导轨动能的增加量。