如圖，固定在豎直平面內(nèi)且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距L=1m、電阻不計，上端接電鍵S和一阻值R=0.15Ω的電阻。質(zhì)量m=0.5kg、阻值r=0.1Ω、長度等于導(dǎo)軌間距的金屬棒ef水平放置。系統(tǒng)處于垂直導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中。初始時刻，ef正以4m/s的初速度豎直向上運動，此時閉合電鍵S。（g取10m/s²）
（1）求電鍵閉合瞬間金屬棒兩端的電壓U；
（2）求電鍵閉合瞬間金屬棒的加速度a；
（3）電鍵閉合后經(jīng)一段時間，金屬棒的速度大小將再次達到4m/s,分析此狀態(tài)和初始時刻相比，金屬棒的能量變化情況。