如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°夾角固定放置,導(dǎo)軌間連接一阻值為6Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m
a=0.4kg,電阻R
a=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m
b=0.1kg,電阻R
b=6Ω;它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好.a(chǎn)、b從開始相距L
0=0.5m處同時(shí)將它們由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí),a正好進(jìn)入磁場(chǎng)(g取10m/s
2,不計(jì)a、b之間電流的相互作用).求:
(1)當(dāng)a、b分別穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)R的電荷量之比;
(2)在穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小之比;
(3)磁場(chǎng)區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d為多大;
(4)在整個(gè)過(guò)程中,產(chǎn)生的總焦耳熱.