Question

如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，间距L＝1m，电阻不计。倾斜导轨的倾角θ＝53º，并与R＝2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B＝5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1＝R2＝2Ω，ab棒、cd棒的质量分别是m1＝2．5kg，m2＝1kg。ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数μ＝0．3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。（cos53°=0．6，sin53°=0．8，g=10m/s2）

（1）求此时通过ab棒的电流大小及方向；

（2）若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J，求ab棒下滑的距离；

（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？

Answer 1