如图甲所示,有一固定在水平面上半径为
的光滑金属圆环,环内半径为
的圆形区域存在两个方向相反的匀强磁场,右侧磁场磁感应强度为
B1 , 方向竖直向上,左侧磁场磁感应强度为
B2 , 方向竖直向下。两个磁场各分布在半圆区域内。金属棒
a电阻为
R , 一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随转轴
以角速度
ω顺时针匀速转动。在圆环和电刷间接有阻值为
R的电阻,通过绝缘件
GH与倾角为
θ且宽度为
d的光滑平行轨道相连接。自感线圈(自感系数为
L , 直流电阻不计)和电容器(电容为
C)固定于倾斜轨道上,开关S
1、S
2一开始都处于断开状态,轨道上锁定着电阻不计、质量为
m的金属棒
b , 自感线圈和电容器与金属棒
b的间距足够长,轨道处于磁场磁感应强度为
B3匀的匀强磁场中,磁场方向与轨道面垂直,不计其它电阻,重力加速度为
g。