如图甲所示,足够长的光滑水平导轨与倾斜导轨平滑连接,导轨间距L=1m,PQ之间接有定值电阻
。水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度
;倾斜导轨与水平面夹角
, 处于垂直导轨平面向上的匀强磁场
中。
,
的导体棒a开始时静止在MN处,MN与PQ间的距离x=0.12m;m=0.1kg的绝缘棒b以
的速度水平向右与a发生碰撞,碰撞时间极短,碰后瞬间b以2m/s的速度反向运动。从a滑上倾斜导轨作为计时起点,同时对a施加平行导轨方向的外力F,使其做匀速运动。已知磁感应强度
与时间t的关系如图乙所示,整个过程a、b始终与导轨垂直,a经过PQ时没有能量损失,a,b棒的长度均为L,
,
。求