Question

如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r₀＝0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝0.20m．有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力．

Answer 1

答案：
解析：

以a表示金属杆运动的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离　 　　   　L＝at2　　此时杆的速度　　v＝at 　　这时，杆与导轨构成的回路的面积　　S＝Ll 　　回路中的感应电动势　　ε＝S＋Blv 　　而　　B＝kt　  　＝＝k　   　回路的总电阻　　R＝2Lr0 　　回路中的感应电流　　i＝　　     作用于杆的安培力　　F＝Bli 　　解得　　　　  F＝　　     代入数据为　　F＝1.44×10－3N