如圖1所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量m=1kg、足夠長的U形金屬導(dǎo)軌abcd,間距L=1m。一電阻值R=0.5Ω的細(xì)導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，并被固定在水平面上的兩立柱擋住，導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在M、N兩端接有一理想電壓表（圖中未畫出）。在U形導(dǎo)軌bc邊右側(cè)存在垂直向下、大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場（從上向下看）；在兩立柱左側(cè)U形金屬導(dǎo)軌內(nèi)存在方向水平向左，大小為B的勻強(qiáng)磁場。以U形導(dǎo)軌bc邊初始位置為原點(diǎn)O建立坐標(biāo)x軸。t=0時(shí)，U形導(dǎo)軌bc邊在外力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，測得電壓與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。經(jīng)過時(shí)間t₁=2s,撤去外力F，直至U形導(dǎo)軌靜止。已知2s內(nèi)外力F做功W=14.4J．不計(jì)其他電阻，導(dǎo)體棒MN始終與導(dǎo)軌垂直，忽略導(dǎo)體棒MN的重力。求：
（1）在2s內(nèi)外力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律；
（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電路消耗的焦耳熱Q；
（3）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，U形導(dǎo)軌bc邊速度與位置坐標(biāo)x的函數(shù)關(guān)系式。