如图,平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,导轨间距
L=0.2m。水平导轨的一部分处于磁感应强度
B=0.5T、方向垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场中,与水平导轨垂直的虚线
MN和
PQ为磁场区域的左、右边界。在磁场中离左边界
d=0.4m处垂直于水平导轨静置导体棒
a,在倾斜导轨上高
h≡0.2m处垂直于导轨放置导体棒
b。现将导体棒
b由静止释放,最终导体棒
a以lm/s的速度从磁场右边界离开磁场区域。已知导体棒
a、b的质量均为
m=0.01kg,阻值均为
R=0.1Ω,棒的长度均等于导轨间距,不计导轨电阻,运动过程中导体棒始终垂直于导轨且接触良好,重力加速度
g=10m/s
2.求:
(1)导体棒
b刚进入磁场时,导体棒
a的加速度大小;
(2)
a棒离开磁场时,
b棒的速度大小;
(3)整个过程中,回路中产生的焦耳热
Q。
