研究小组同学在学习了电磁感应知识后,进行了如下的实验探究(如图所示):两个足够长的平行导轨(
MNPQ与
M1P1Q1)间距
L=0.2
m , 光滑倾斜轨道和粗糙水平轨道圆滑连接,水平部分长短可调节,倾斜轨道与水平面的夹角θ=37°.倾斜轨道内存在垂直斜面方向向上的匀强磁场,磁感应强度
B=0.5
T ,
NN1右侧没有磁场;竖直放置的光滑半圆轨道
PQ、
P1Q1分别与水平轨道相切于
P、
P1 , 圆轨道半径
r1=0.
lm , 且在最高点
Q、
Q1处安装了压力传感器.金属棒
ab质量
m=0.0
1kg , 电阻
r=0.1Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨;定值电阻
R=0.4Ω,连接在
MM1间,其余电阻不计:金属棒与水平轨道间动摩擦因数μ=0.4.实验中他们惊奇地发现:当把
NP间的距离调至某一合适值
d , 则只要金属棒从倾斜轨道上离地高
h=0.95
m及以上任何地方由静止释放,金属棒
ab总能到达
QQ1处,且压力传感器的读数均为零.取
g=
l0
m/
s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.则: