4．
如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左面部分水平，右面部分为半径\(r=0.5 m\)的竖直半圆，两导轨间距离\(d=0.3 m\)，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小\(B=1 T\)的匀强磁场中，两导轨电阻不计。有两根长度均为\(d\)的金属棒\(ab\)、\(cd\)，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒\(ab\)、\(cd\)的质量分别为\(m_{1}=0.2 kg\)、\(m_{2}=0.1 kg\)，电阻分别为\(R_{1}=0.1 Ω\)、\(R_{2}=0.2 Ω.\)现让\(ab\)棒以\(v_{0}=10 m/s\)的初速度开始水平向右运动，\(cd\)棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点\(PP′\)，\(cd\)棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度\(g\)取\(10 m/s^{2}\)，求：
\((1)ab\)棒开始向右运动时\(cd\)棒的加速度\(a_{0}\)；
\((2)cd\)棒刚进入半圆轨道时\(ab\)棒的速度大小\(v_{1}\)；
\((3)cd\)棒进入半圆轨道前\(ab\)棒克服安培力做的功\(W\)．