1. (2023·东阳模拟) 如图（甲）所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为 ， 它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上。、（图中虚线）之下的直轨道、、、长度均为且不光滑（轨道其余部分光滑），并与水平方向均构成斜面，在左边轨道以下的区域有垂直于斜面向下、磁感应强度为的匀强磁场，在右边轨道以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场 ， 其它区域无磁场。间连接有阻值为的定值电阻与电压传感器（e、f为传感器的两条接线）。另有长度均为的两根金属棒a和b ， 它们与、之下的轨道间的动摩擦因数均为。金属棒a的质量为、电阻为；金属棒b的质量为、电阻为 ， 金属轨道电阻不计。先后进行以下两种操作：

操作Ⅰ：将金属棒a紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的图像如图（乙）所示（图中）；

操作Ⅱ：将金属棒a紧靠竖直轨道的左侧、金属棒b（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面。（ ， ）。

1. （1） 试求操作Ⅰ中金属棒a到的速度大小；
3. （2） 试求操作Ⅰ全过程定值电阻上产生的热量和通过磁场区域的时间；
5. （3） 试求右边轨道以下的区域匀强磁场的方向和大小。