20.
(2022高二下·运城期末)
如图所示,平行金属导轨MN、M′N′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在高度差为h(数值未知)的两水平台面上。导轨MN、M′N′左端接有电源,MN与M′N′的间距为L=0.10m,线框空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度B
1=0.20T;平行导轨PQR与P′Q′R′的间距也为L=0.10m,其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.50m的圆弧形导轨,QR与Q′R′是水平长直导轨,QQ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B
2=0.40T。导体棒a质量m
1=0.02kg,接在电路中的电阻R
1=2.0Ω,放置在导轨MN、M′N′右侧N′N边缘处;导体棒b质量m
2=0.04kg,接在电路中的电阻R
2=4.0Ω,放置在水平导轨某处。闭合开关K后,导体棒a从NN′水平抛出,恰能无碰撞地从PP′处以速度v
1=2m/s滑入平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度g=10m/s
2 , 不计一切摩擦及空气阻力。求: