两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直．将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图所示．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（   ）

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示，问：

如图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B．在天平的右端挂有一个用一根较粗导线制成的矩形线框，底边cd长l=20cm，放在待测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直．设磁场方向垂直于纸面向里，当线框中通入电流I=500mA时，两盘均不放砝码，天平平衡．若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡．则：

导轨间通过单刀双掷开关S连接恒流源和电容C=1F的未充电的电容器，恒流源可为电路提供恒定电流I=2A，电流方向如图所示。有一质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨静止放置于x₀=0.7m处。开关S掷向1，棒ab从静止开始运动，到达x₃=－0.2m处时，开关S掷向2。已知棒ab在运动过程中始终与导轨垂直。求：

（提示：可以用F－x图象下的“面积”代表力F所做的功）