如图所示,两根平行金属导轨a
1b
1c
1、a
2b
2c
2平行放置,导轨间距L=1m,a
1b
1、a
2b
2段倾斜且足够长,与水平方向的夹角θ=37°,b
1c
1、b
2c
2段水平,在距离b
1b
2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱,导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中(不包括b
1b
2连线上),水平导轨处没有磁场。质量为m
1=0.3kg、电阻为R=0.4Ω的金属棒甲置于倾斜导轨上,质量为m
2=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒乙静止在b
1b
2位置,两金属棒的长度均为L=1m。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放,在b
1b
2处与金属棒乙碰撞,碰后金属棒乙向左运动,与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为μ
1=0.5,与水平导轨间的动摩擦因数均为μ
2=0.2,在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,所有碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短,导轨电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s
2。