相距
l=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为
m1=1kg的金属棒
ab和质量为
m2=0.27 kg的金属棒
cd均通过棒两端的小环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度的大小相同。
ab棒光滑,
cd棒与导轨间动摩擦因数为
μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计。
ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力
F作用下,从静止开始沿导轨匀加速运动,同时
cd棒也由静止释放。重力加速度
g取10 m/s
2。

(1)求出磁感应强度
B的大小和
ab棒加速度大小;
(2)已知在2 s内外力
F做功40 J,求此过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求出
cd棒达到最大速度所需的时间。