如图1,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距
L , 距左端
L处的右侧一段被弯成半径为
的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差
的水平面上.以弧形导轨的末端点
O为坐标原点,水平向右为
x轴正方向,建立
坐标轴,圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间
t均匀变化的磁场
, 如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿
x方向均匀变化的磁场
, 如图3所示;磁场
和
的方向均竖直向上,在圆弧导轨最上端,放置一质量为
m的金属棒
, 与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场
开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间
金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为
R , 导轨电阻不计,重力加速度为
g。