23.
(2021高二下·桂林期末)
如圖所示,光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在Q、N點連接,傾斜軌道傾角為θ,軌道間距均為L.水平軌道間連接著阻值為R的電阻,質(zhì)量分別為M、m,電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放在兩組軌道上,導(dǎo)體棒均與軌道垂直,a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接,彈簧另一端固定在豎直墻壁上.水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場,傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強磁場,該磁場區(qū)域僅分布在QN和EF所間的區(qū)域內(nèi),QN、EF距離為d,兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度分別為B
1、B
2 , 以QN為分界線且互不影響.現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向右拉至某一位置處,然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜止釋放,導(dǎo)體棒b在出磁場邊界EF前已達(dá)最大速度.當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運動達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時間,然后又來回運動并最終停下來.求: