18. 如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,轨道间距为
,底部接入一阻值为
的定值电阻,上端开口,处于垂直于导轨平面向内的磁感应强度为
的匀强磁场中,一质量为m(m未知)、长度也为L的金属棒ab与导轨接触良好,金属棒ab连入导轨间的电阻为
,电路中其余电阻不计;不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与金属棒ab相连,在电键S断开时,用大小为20N的恒力F向下拉绳子的自由端,此时金属棒ab处于静止状态。现闭合电键S,闭合后细绳突然断裂,当金属棒ab下落高度为
时,金属棒ab刚好做匀速直线运动,已知运动中金属棒ab始终垂直于导轨,并接触良好,不计空气阻力,重力加速度
。求: