相距L=0.8m的足够长金属导轨的左侧为水平轨道,右侧为倾角37°的倾斜轨道,金属棒ab和金属棒cd分别水平地放在两侧的轨道上,如图(a)所示,两金属棒的质量均为1.0kg.水平轨道位于竖直向下的匀强磁场中,倾斜轨道位于沿斜面向下的匀强磁场中,两个磁场的磁感应强度大小相等.ab、cd棒与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,两棒的总电阻为R=1.5Ω,导轨电阻不计.ab棒在水平向左、大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,由静止开始沿水平轨道做匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s
2)
(1)求两个磁场的磁感应强度B的大小和ab棒的加速度a
1的大小;
(2)已知在2s内外力F做功为18J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)写出cd棒运动的加速度a
2(m/s
2)随时间t(s)变化的函数式a
2(t),并求出cd棒达到最大速度所需的时间t
0;
(4)请在图(c)中画出cd棒受到的摩擦力f
cd随时间变化的图象.