如图甲所示,两条电阻忽略不计的平行金属导轨
、
, 导轨的间距为
, 其中
、
段导轨水平放置,
、
段导轨竖直放置。
、
是两根由相同材料制成的导体棒,电阻均为
, 质量均为
, 与导轨间的动摩擦因数均为
。
时把导体棒
锁定在距
距离为
处,把导体棒
由
处在竖直段导轨
、
右侧紧靠导轨由静止释放,同时给整个导轨装置加上如图乙所示的规律变化、竖直向上的磁场,
时导体棒
恰好匀速下落,此时解除对导体棒
的锁定,并给导体棒
一个瞬时冲量使导体棒
获得一速度
, 同时给导体棒
施加水平力
, 使导体棒
仍保持匀速下落。若导轨足够长,
、
两导体棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度大小
取
。求: