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：
