如图所示，倾角为的足够长光滑斜面上，水平界线PQ以下存在垂直斜面向上的磁场，PQ位置 ， 磁感应强度B随沿斜面向下位移x（以m为单位）的分布规律为。一边长为（小于PQ长度），质量为 ， 电阻的金属框abcd从PQ上方某位置静止释放，金属框的ab边到达界线PQ时速度 ， 此时给金属框施加一个沿斜面方向的外力F，直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定为I，且金属框在运动过程中ab边始终与PQ平行，取 ， 求：