如图所示,半径为
R的1/4光滑圆弧金属导轨宽为
L,全部处在竖直面内的辐向磁场区域中,磁场方向和轨道曲面垂直,轨道处磁感应强度大小为
B,圆弧最高点
A处切线竖直
m的金属导体棒
ab通过金属导轨和电路相通,电源电动势
E及内阻
r,电阻
R1、
R2,电容器的电容
C、重力加速度
g均为已知.金属轨道水平部分无磁场且与导体棒的动摩擦因数为,当开关
S闭合瞬间将导体棒由
A点静止释放,运动中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势以及导轨和导体棒的电阻.求:
(1)电容器上的电荷量;
(2)金属棒到圆弧上
D点处(切线水平)时对轨道的压力;
(3)金属棒在平直导轨上滑行的最大距离(导轨足够长).
