如图所示,“×”型光滑金属导轨
abcd固定在绝缘水平面上,
ab和
cd足够长,∠
aOc=60°。虚线
MN与∠
bOd的平分线垂直,
O点到
MN的距离为
L。
MN左侧是磁感应强度大小为
B、方向竖直向下的匀强磁场。一轻弹簧右端固定,其轴线与∠
bOd的平分线重合,自然伸长时左端恰在
O点。一质量为
m的导体棒
ef平行于
MN置于导轨上,导体棒与导轨接触良好。某时刻使导体棒从
MN的右侧

处由静止开始释放,导体在被压缩弹簧的作用下向左运动,当导体棒运动到
O点时弹簧与导体棒分离。导体棒由
MN运动到
O点的过程中做匀速直线运动。导体棒始终与
MN平行。已知导体棒与弹簧彼此绝缘,导轨单位长度的电阻为
r(导体棒电阻不计)。弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式

计算,
k为弹簧的劲度系数(且为未知量),
x为弹簧的形变量。
(1)导体棒在磁场中做匀速直线运动的过程中,求感应电流的大小和速度
v0的大小;
(2)求导体棒最终静止时的位置距
O点的距离。
