如图所示,光滑的金属
圆弧轨道
、
竖直放置,共同圆心为O点,轨道半径分别为l、
,
间接有阻值为
的电阻R。两轨道之间
区域内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
,
水平且与圆心等高,
竖直且延长线过圆心O。一轻质金属杆电阻为r、长为
, 一端套在轨道
上,另一端连接质量为m的带孔金属球(视为质点),并套在轨道
上,球及杆与轨道接触良好。让金属杆从
处无初速释放,金属杆沿圆弧轨道绕O点转动,第一次即将离开磁场时,金属球的速度大小为v。其余电阻不计,忽略一切摩擦,重力加速度为g,求: