22.(20分)如图所示,两条互相平行,且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨距离为L=0.2m,一端接有阻值为R=0.8的电阻,在x≥0的范围内有一竖直向下的匀强磁场,磁感强度B=1.0T,一质量为m=0.1kg,电阻值为r=0.2的金属杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小恒为a=2m/s2、方向始终与初速度方向相反,杆与导轨的接触良好,且不计导轨的电阻。试求:
(1)刚进入磁场的时刻,电阻R两端的电压;
(2)电流为零时金属杆所处的位置;
(3)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向。