如图(
a)所示,
MN、
PQ为间距
L= 0.5m且足够长的平行导轨,
NQ⊥
MN , 导轨的电阻均不计;导轨平面与水平面间的夹角
θ= 37°,
NQ间连接有一个
R= 4Ω的电阻;有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为
B0= 1T;将一根质量为
m= 0.05kg的金属棒
ab(长度近似与导轨间距相等)紧靠
NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至
cd处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量
q= 0.2C,且金属棒的加速度
a与速度
v的关系如图(
b)所示。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与
NQ平行。
g取10m/s
2 , sin37°取0.6,cos37°取0.8。求: