如下图1所示,某光滑轨道由区域Ⅰ与区域Ⅱ两部分共同组成,轨道电阻不计(注:
棒只有以中心为对称点,距离对称点
的部分有电阻,
棒电阻均匀分布)区域Ⅰ:一质量为
, 长度为
的金属棒
从高度为
的地方静止下落后,进入轨道
区域中,
处有一小段绝缘材料,在离边界
足够远的地方有一质量为
, 长度为
的金属棒
。在轨道
区域内存在匀强磁场
, 磁感应强度为
, 轨道
与
距离为
。当金属棒
进入轨道
上后,使
加速,当
棒速度稳定后,进入轨道
的右侧区域Ⅱ。金属棒
与
的电阻均为
;
区域Ⅱ:如图2为区域Ⅱ的俯视图,边界的左侧有一段绝缘处,在区域Ⅱ的下侧与右侧有电阻与相连,当金属棒进入后,给予一外力使金属棒做匀速运动,当金属棒运动至边界时从区域Ⅱ掉落结束运动。已知电阻 , 竖直向下匀强磁场 , 当棒运动后抵达位置。