如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为
θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒
a和
b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线
PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对
a棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力,使
a棒沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的
b棒恰好静止.当
a棒运动到磁场的上边界
PQ处时,撤去拉力,
a棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动,
a棒滑回
PQ前
b棒已滑离导轨.已知
a棒、
b棒和定值电阻的阻值均为
R,
b棒的质量为
m,恒定拉力与
b棒的质量大小关系为:恒定拉力=
mgsin
θ,重力加速度为
g,导轨电阻不计.求:
(1)
a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,
a棒中的电流
Ia与
b棒中的电流
Ib之比;
(2)
a棒质量
ma;
(3)
a棒滑回
PQ刚进入磁场向下运动时所受的安培力
FA′ 的大小,并判断
a棒在磁场中向下运动时做什么运动?
