如图甲所示，一质量为0.4kg足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上，细管内表面粗糙，外表面光滑；有一质量为0.1kg、电量为0.1C的带正电小球沿管以水平向右的速度进入管内，细管内径略大于小球直径，运动过程中小球电量保持不变，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为1.0T．（取水平向右为正方向，g=10m/s²）

（1）带电小球以20m/s的初速度进入管内，则系统最终产生的内能为多少？
（2）小球以不同的初速度v₀进入管中，在细管未离开地面的情况下，求小球最终稳定的速度v_t与初速度v₀的函数关系，并以初速度v₀为横坐标，最终稳定的速度v_t为横坐标，在乙图中画出小球初速度和最终稳定的速度的关系图象．

如图所示，abcd为质量m′=4kg的U形导轨，放在光滑绝缘的水平面上，其ab边与cd边平行且与bc边垂直，ad端为开口端．另有一根质量m=1.2kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ左边用固定的竖直绝缘立柱e、f挡住PQ使其无法向左运动，处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度大小均为B=1.6T．导轨的bc段长l=0.5m，其电阻r=0.8Ω，金属棒PQ的电阻R=0.4Ω，其余电阻均可不计，金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数μ=0.2．若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=4N的水平拉力，设导轨足够长，g取10m/s²，求：
（1）导轨运动的最大加速度；
（2）流过导轨的最大电流；
（3）拉力F的最大功率．

如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L=0.5m，导轨左端连接一个R=0.2Ω的电阻和一个理想电流表A，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B=1T的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．一根质量m=0.4kg、电阻r=0.05Ω的金属棒与磁场的左边界cd重合．现对金属棒施加一水平向右F=0.4N的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界ef前电流表的示数已保持稳定．
（1）求金属棒离开磁场右边界ef时的速度大小．
（2）当拉力F的功率为0.08W时，求金属棒加速度．
（3）若金属棒通过磁场的过程中，电流通过电阻月产生的热量为0.8J，求有界磁场的长度x_ce是多少．