Question

（2003·江蘇）如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為r₀=0.10/m，導軌的端點P、Q用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離l=0.20m有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應強度B與時間t的關系為B=kt，比例系數k=0.020T/s．一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直，在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力．

 

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

以a表示金屬桿運動的加速度，在t時刻，金屬桿與初始位置的距離，此時桿的速度v=at． 　　這時，桿與導軌構成的回路的面積S=Ll 　　回路中的感應電動勢 　　而　 　　回路的總電阻R=2Lr0 　　回路中的感應電流 　　作用于桿的安培力F=Bli 　　解得 　　代入數據為F=1.44×10-3N