如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由彎軌AB、FG和直窄軌BC、GH以及直寬軌DE、IJ組合而成,AB、FG段為豎直平面內(nèi)的
圓弧,半徑相等,分別在B、G兩點與窄軌BC、GH相切,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),相鄰段互相垂直,窄軌間距為L,寬軌間距為2L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度分別為B和2B。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,兩棒的長度均為2L,質(zhì)量分別為m和2m,其中b棒電阻為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌BC段某位置,a棒由距水平面高h處自由釋放。已知b棒剛到達C位置時的速度為a棒剛到達B位置時的
,重力加速度為g,求:
(1)b棒剛到達C位置要進入寬軌道前a棒的速度v
1;
(2)若a棒到達寬軌前已做勻速運動,則b棒從剛滑上寬軌到第一次達到勻速的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Qb。(結(jié)果均可用分式表示)