15.
(2024高二下·重庆市月考)
如图,平行金属导轨MM
'、NN
'和平行金属导轨PQR、P
'Q
'R
'固定在水平台面上,平行金属导轨间距均为L=1m,MN与PP
'高度差为h
1=0.6m。导轨MM
'、NN
'左端接有R=3.0Ω的电阻,导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度B
1=2T方向竖直向上的匀强磁场;导轨PQR与P
'Q
'R
' , 其中PQ与P
'是圆心角为60°、半径为r=0.9m的圆弧形导轨,QR与Q
'R
'是足够长的水平长直导轨。QQ
'右侧存在磁感应强度B
2=4T方向竖直向上的匀强磁场,导体棒a质量m
1=0.2kg,接在电路中的电阻R
1=2.0Ω;导体棒b质量m
2=0.3kg,接在电路中的电阻R
2=6.0Ω。导体棒a从距离导轨MM
'、NN
'平直部分h=1.25m处静止释放,恰能无碰撞地从PP
'滑入右侧平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度g=10m/s
2 , 不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求∶