固定在水平面上的无限长的两根直导轨MN、PQ，内部左右两边各放置完全相同滑块A、B，滑块的凹槽半径是R，滑块的宽度为2R，比导轨间距略小，两滑块可以沿导轨滑行，如图所示，不计一切摩擦．现有半径r（r＜＜R）的金属小球以水平初速度v₀冲向右滑块，从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入．已知金属小球的质量为m，A、B滑块的质量均为km，其中k=1、2、3…，整个运动过程中无机械能损失．求：

（1）当金属小球第一次滑离B滑块时，金属小球的速度是多大？
（2）若小球和B滑块最少能碰撞2次，求k的取值范围？

如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上，轨道底端连有电阻R=10.0×10^-2Ω．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m=2.0×10^-2kg，导体棒ab电阻r=5.0×10^-2Ω，导体棒cd阻值与R相同．金属轨道宽度l=0.50m．现先设法固定导体棒cd，对导体棒ab施加平行于轨道向上的恒定拉力，使之由静止开始沿轨道向上运动．导体棒ab沿轨道运动距离为S=1.0m时速度恰达到最大，此时松开导体棒cd发现它恰能静止在轨道上．取g=10m/s²，求：
（1）导体棒ab的最大速度以及此时ab两点间的电势差；
（2）导体棒ab从开始到运动距离为S的过程中电阻R上产生的总热量．

如图所示，在水平桌面上固定着两根相距2Ocm、相互平行的无电阻导轨P和Q，轨道上横置两根质量均为40g、电阻均为O.01Ω的金属棒a和b，两棒也相距20cm，它们与轨道间的最大静摩擦力均为各自重量的一半，若从t=0时起在轨道范围内出现了竖直方向的按图所示规律变化的匀强磁场．求在金属棒a和b开始运动前，这个装置释放的热量为多少？（g=10m/s²）