用如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况,M
1N
1 , M
2N
2是倾角为θ的平行金属导轨,处于大小为B
1 , 方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区域I中。N
1P
1、N
2P
2是由绝缘材料制成的轨道,右侧是水平平行金属导轨,P
1Q
1、P
2Q
2(足够长)处于大小为B
2、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区域II中,Q
1Q
2右侧无磁场且导轨足够长。导轨水平部分和倾斜部分平滑连接,其间距均为L,M
1M
2之间接有电阻R,将一质量为m、长度为L的金属杆ab从倾斜导轨上端由静止释放,达到匀速后进入水平轨道。cd静置于匀强磁场区域II。运动过程中,杆ab、cd与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为0.2Ω,两杆质量均为m =0.1kg,L =0.5m,θ=37°,B
1=B
2=0.4T。不计一切摩擦和导轨电阻,忽略磁场边界效应。取重力加速度g= 10m/s
2 , sin37°=0.6。求∶