15.如图所示,两条光滑的绝缘导轨,导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接,倾斜导轨与水平面成θ=53°,导轨间距L=0.1m。倾斜导轨平面存在着垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度B
1=1T,紧贴磁场上方有一质量为m=0.01kg,r=0.5Ω,边长为L的正方形导体框abcd,磁场下边缘距水平导轨高度h=1.04m。水平导轨平面存在一竖直向上的磁场B
2,以磁场B
2左边界处为原点建立x轴,B
2随坐标x的变化规律为B
2=1+10
x(T)。紧贴磁场左边界有一质量为M=0.03kg,R=1.0Ω,边长为L的正方形导体框efgh,现静止释放导体框abcd,导体框ad边离开磁场B
1前已经匀速运动,接着经过光滑圆轨时无机械能损失(其中N
0间距大于L),之后与导体框efgh发生弹性碰撞,碰后立即将导体框abcd取走。重力加速度g=10m/s
2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)导体框abcd离开磁场B
1时速度大小v
1;
(2)导体框ad边刚要离开磁场B
1时,导体框ad两点间的电势差U
ad。
(3)导体框efgh最终静止时,he边的位置坐标?