1. (2022高二下·湖州期末) 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与水平面夹角=30°，N、Q两端接有R=0.75的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻r=0.25 ， 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v₀=0.5m/s沿导轨向上开始加速运动，能达到的最大速度v=2m/s。

1. （1） 判断流经棒ab中电流的方向，求棒ab两端的最大电压；
3. （2） 求该过程中拉力的大小；
5. （3） 若棒ab从v₀开始运动到v₁=1.5m/s的过程中电阻R上产生的焦耳热Q=0.21J，求此过程中棒ab的位移大小。