如图所示,平行长直光滑固定的金属导轨
MN、
PQ平面与水平面的夹角
θ=30°,导轨间距为
L=0.5 m,上端接有
R=3 Ω的电阻,在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁场区域为
OO′
O1′
O1 , 磁感应强度大小为
B=2 T,磁场区域宽度为
d=0.4 m,放在导轨上的一金属杆
ab质量为
m=0.08 kg、电阻为
r=2 Ω,从距磁场上边缘
d0处由静止释放,金属杆进入磁场上边缘的速度
v=2 m/s。导轨的电阻可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为
g=10 m/s
2 , 求: