如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨
MN、
PQ相距为
L=0.50 m,导轨平面与水平面夹角为
α=37°,金属棒
ab垂直于
MN、
PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为
m,导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为
B=0.40 T。金属导轨的上端与开关S,阻值为
R1的定值电阻和电阻箱
R2相连,不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻。现在闭合开关S,将金属棒由静止释放,金属棒能达到的最大速度
vm随电阻箱
R2阻值的变化关系如图乙所示。重力加速度为
g取10 m/s
2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80。求
R1的大小和金属棒的质量
m。
