16.(13分)如下图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、
位于同一水平面上,两轨道之间的距离
,轨道的
之间接一阻值
的定值电阻,
端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、
平滑连接,两半圆轨道的半径均为
。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64T的匀强磁场中,磁场区域的宽度
,且其右边界与
重合。现有一质量
、电阻
的导体杆
静止在距磁场的左边界
处,在与杆垂直的水平恒力F=-2.0N的作用下
杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体杆
恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点
。已知导体杆
在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆
与直轨道之间的动摩擦因数
,轨道的电阻可忽略不计,取
,求:
- 答案