18．（10分）如图甲所示，长方形金属框（下面简称方框），各边长度为、，方框外侧套着一个内侧壁分别为及的U型金属框架MNPQ（下面简称U型框），U型框与方框之间的接触良好且无摩擦。两个金属矿的质量均为m、边、边和边的电阻均为，其余各边电阻可忽略不计。将两个金属矿放在静止在水平地面上的矩形粗糙平面上，将平面的一端缓慢抬起，直到这两个金属矿都恰能在次平面上匀速下滑，这时平面与地面的夹角为，此时将平面固定构成一个倾角为的斜面。已知两框与斜面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。在斜面上有两条鱼斜面底边垂直的、电阻可忽略不计，且足够长的光滑金属轨道，两轨道见的宽度略大于，使两轨道能与U型框保持良好接触，在轨道上端接有电压传感器并与计算机相连。如图乙所示。在轨道所在空间存在垂直于轨道平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。