15.(16分)如下图所示,光滑金属导体ab和cd水平固定,相交于O点并接触良好,∠aOc=60°.一根轻弹簧一端固定,另一端连接一质量为m的导体棒ef,ef与ab和cd接触良好.弹簧的轴线与∠bOd平分线重合.虚线MN是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场的边界线,距O点距离为L.ab、cd、ef单位长度的电阻均为r.现将弹簧压缩,t =
0时,使ef从距磁场边界
处由静止释放,进入磁场后刚好做匀速运动,当ef到达O点时,弹簧刚好恢复原长,并与导体棒ef分离.已知弹簧形变量为x时,弹性势能为
,k为弹簧的劲度系数.不计感应电流之间的相互作用.
- 答案