19.如圖,彎折成一定角度的兩根足夠長的不計電阻的金屬導(dǎo)軌平行放置,形成左右兩導(dǎo)軌平面,兩導(dǎo)軌平面與水平面的夾角均為θ=37°,左右兩導(dǎo)軌間距均為L=1m,左側(cè)導(dǎo)軌粗糙,與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75,右側(cè)導(dǎo)軌光滑。左側(cè)導(dǎo)軌平面磁場方向沿斜面向下、磁感應(yīng)強度大小為B(未知),右側(cè)導(dǎo)軌平面MN上方無磁場,MNPQ區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于斜面向上,PQ下方磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于斜面向下?,F(xiàn)將金屬棒ab置于左側(cè)導(dǎo)軌平面某位置處,金屬棒cd置于右側(cè)導(dǎo)軌平面距離MN邊界
處由靜止釋放,當(dāng)cd棒進入MNPQ磁場區(qū)域時,ab棒恰好做勻加速直線運動。已知兩金屬棒的質(zhì)量均為m=1kg,電阻均為R=1Ω,與導(dǎo)軌均垂直接觸,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度大小為g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)cd棒到達MN邊界處的速度v
0的大小;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒做勻加速直線運動的加速度a的大小;
(3)若已知ab棒由靜止開始運動x=4.5m剛好停下來,求該過程中ab棒產(chǎn)生的焦耳熱。