2.
如图甲所示,倾角为
、间距
的两平行光滑导轨上端接有可控电源,轨道间存在垂直轨道平面向上、磁感应强度大小
的匀强磁场。将质量
的金属球从轨道上距下端
处由静止释放,同时控制电源为电路提供如图乙所示的线性电流,
后金属球从轨道下端射出,恰好落入右下方凹形槽中间的静止木箱中,金属球落入木箱前后,水平方向动量守恒,竖直速度瞬间变为0,凹形槽内铺设了特殊绒毛材料,木箱向右沿顺毛方向移动时动摩擦因数
, 而向左沿逆毛方向移动时动摩擦因数
。已知木箱的质量
, 起初木箱到凹形槽两侧的距离均为
, 木箱与凹形槽每次碰撞均无能量损失,取重力加速度大小
。求: