1. (2022高三上·浙江月考) 如图所示，足够长金属导轨竖直放置，间距为 ， 金属棒ab、cd的质量均为 ， 两棒电阻均为 ， 均通过棒两端的环套在金属导轨上。虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均为。ab棒两环光滑，cd棒两环与导轨间动摩擦因数为 ， 导轨电阻不计。开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，同时对ab棒施加竖直向上的力F，在0~1s内，使其沿导轨向上先做速度的匀速运动，1s~2s内做初速度为、加速度为a的匀加速运动，在2s末时，速度增加到 ， 然后2s~3s内做速度为的匀速运动，且发现cd棒1s末和2s末的速度相同，3s末cd棒的速度恰好为零。（重力加速度取）求：

1. （1） 第1s内cd棒的加速度；
3. （2） 0~3s内通过ab棒的电荷量q；
5. （3） 0~3s内外力F的最大值。