如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53
0角放置,導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在兩平行虛線L
1、L
2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m
a=0.2kg,電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m
b=0.1kg,電阻R
b=6Ω;它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將它們由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí),a正好進(jìn)入磁場(chǎng).取重力加速度g=10m/s
2,sin53°=0.8且不計(jì)a、b之間電流的相互作用,求:
(1)在整個(gè)過程中,a、b兩導(dǎo)體棒分別克服安培力做的功;
(2)在a穿越磁場(chǎng)的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱之比;
(3)M點(diǎn)和N點(diǎn)之間的距離.