13.
(2020·馬鞍山模擬)
如圖所示,兩平行且無限長光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ=37°,兩導(dǎo)軌之間相距為L=1m,兩導(dǎo)軌M、P間接入電阻R=1Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在abdc區(qū)域內(nèi)有一個方向垂直于兩導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場Ⅰ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
1=2T,磁場的寬度x
1=3m,在cd連線以下的區(qū)域有一個方向也垂直于兩導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場Ⅱ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
2=1T。一個質(zhì)量為m=1kg的金屬棒垂直放在金屬導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=1Ω。若將金屬棒在離ab連線上端x
0處自由釋放,則金屬棒進(jìn)入磁場Ⅰ恰好做勻速直線運(yùn)動。金屬棒進(jìn)入磁場Ⅱ后,經(jīng)過ef時(shí)剛好達(dá)到平衡狀態(tài),cd與ef之間的距離x
2=9m。重力加速度g取10m/s
2 , sin37o=0.6,求金屬棒: