如图所示，宽度为L的光滑平行金属导轨Ⅰ，左端连接阻值为的电阻，右端连接半径为r的四分之三光滑圆弧导轨，圆弧最高端【参考答案】

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如图所示，宽度为L的光滑平行金属导轨Ⅰ，左端连接阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，右端连接半径为r的四分之三光滑圆弧导轨，圆弧最高端 $\text{[math]}$ 与足够长且宽度为L的水平粗糙平行金属导轨Ⅱ右端 $\text{[math]}$ 对齐、上下错开。圆弧所在区域有磁感应强度为 $\text{[math]}$ 、方向竖直向上的匀强磁场，导轨Ⅱ所在区域有磁感应强度为 $\text{[math]}$ 、方向竖直向上的匀强磁场。导轨Ⅱ左端之间连接电动势为E、内阻为R的直流电源。一根质量为m、电阻为R金属杆从导轨Ⅰ上 $\text{[math]}$ 处静止释放，沿着圆弧运动到最低处 $\text{[math]}$ 时，速度大小为 $\text{[math]}$ 。金属杆经过最低处时施加外力使金属杆沿圆弧轨道做匀速圆周运动，到 $\text{[math]}$ 时立即撤去外力，金属杆进入导轨Ⅱ穿过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 叠加磁场区域后，在 $\text{[math]}$ 磁场区域做加速运动，运动一段时间后达到稳定速度，运动过程中导轨Ⅱ对金属杆的摩擦力为 $\text{[math]}$ 。金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度为g，求：

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参考答案