15.如圖所示,兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的水平部分足夠長并與傾斜部分平滑連接,傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ=53°,導(dǎo)軌間距L=0.1m。傾斜導(dǎo)軌平面存在著垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B
1=1T,緊貼磁場上方有一質(zhì)量為m=0.01kg,r=0.5Ω,邊長為L的正方形導(dǎo)體框abcd,磁場下邊緣距水平導(dǎo)軌高度h=1.04m。水平導(dǎo)軌平面存在一豎直向上的磁場B
2,以磁場B
2左邊界處為原點建立x軸,B
2隨坐標(biāo)x的變化規(guī)律為B
2=1+10
x(T)。緊貼磁場左邊界有一質(zhì)量為M=0.03kg,R=1.0Ω,邊長為L的正方形導(dǎo)體框efgh,現(xiàn)靜止釋放導(dǎo)體框abcd,導(dǎo)體框ad邊離開磁場B
1前已經(jīng)勻速運動,接著經(jīng)過光滑圓軌時無機(jī)械能損失(其中N
0間距大于L),之后與導(dǎo)體框efgh發(fā)生彈性碰撞,碰后立即將導(dǎo)體框abcd取走。重力加速度g=10m/s
2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)導(dǎo)體框abcd離開磁場B
1時速度大小v
1;
(2)導(dǎo)體框ad邊剛要離開磁場B
1時,導(dǎo)體框ad兩點間的電勢差U
ad。
(3)導(dǎo)體框efgh最終靜止時,he邊的位置坐標(biāo)?