1. (2023高二下·广西月考) 如图，在水平面内固定一电阻不计、间距为L的U形光滑平行金属导轨，其处于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上，金属杆单位长度的电阻为r₀。金属杆在水平外力作用下以速度v向右做匀速直线运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好。

1. （1） 求金属杆中的电流I和水平外力F的大小；
3. （2） 金属杆以速度v匀速运动时，其内自由电子沿杆定向移动的平均速率为u₀。设金属杆单位体积内做定向移动的自由电子总量保持不变。某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为 ， 求这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q。