如图所示,间距为
的两根平行光滑金属导轨左端通过导线与
匝金属线圈(
, 图中未画出)连接,右端接一个电容为
的电容器,导轨全部固定,其中M、N两处用小段绝缘光滑材料制成,并与两侧金属导轨平滑连接。金属线圈内存在面积为
圆形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小的变化规律为:
, 其中
。整个平行导轨区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为
。现将长度比导轨间距略大、质量
、电阻为
的导体棒置于左侧导轨上,金属线圈内的磁场一开始变化,导体棒便开始运动并且在到达M、N处前做匀速运动,越过M、N处后进入右侧导轨区域,最终做较小速度的匀速运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直,不计其他一切电阻。