如图所示,上方的平行金属导轨
与
间距为
, 下方的金属导轨由圆弧导轨
、
与水平导轨
、
平滑连接而成,上方导轨和下方导轨没有连接在一起,圆弧导轨
与
的圆心角为
、半径为
,
与
的间距
,
与
的间距
,
与
的高度差为
。导轨
、
左端接有
的电阻,导轨
与
间的圆弧区域内没有磁场,平直部分存在宽度为
、磁感应强度
方向竖直向上的匀强磁场;圆弧导轨
与
的区域内没有磁场,平直部分
右侧存在磁感应强度
方向竖直向上的匀强磁场(图中没有画出),导体棒
a质量为
, 棒
a接在电路中的电阻
;导体棒
b质量为
, 棒
b接在电路中的电阻
。导体棒
a从距离导轨
、
平直部分
处静止释放,恰好沿圆弧轨道
与
的上端切线方向落在圆弧轨道上端,接着沿圆弧轨道下滑;导体棒
b最初静止在水平导轨
与
上。重力加速度:
, 不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求: