如图甲所示,在竖直平面内平行放置了两根完全相同的金属导轨,间距为L=0.2m。其中a
1b
1段和a
2b
2段是竖直放置的足够长的光滑直轨道;b
1c
1和b
2c
2段是半径为R=0.25m的光滑圆弧轨道,圆心角为127°,圆心O
1和O
2与b
1、b
2在同一高度;c
1d
1和c
2d
2段是粗糙的倾斜直轨道,与水平面成37°角放置,轨道长度足够长。图乙是其正面视图。a
1a
2之间连接一阻值为R
0=0.5Ω的电阻。现有一质量为m=0.1kg,电阻为r=0.5Ω的金属棒通过两端的小环套在两根轨道上,棒与轨道的c
1d
1、c
2d
2段之间的动摩擦因数为μ=0.25.棒从倾斜轨道上离c
1c
2距离s=2m处静止释放,在棒到达b
1b
2瞬间,在竖直轨道区域内出现水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T,运动中棒始终与导轨垂直。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s
2)