◎ 题目

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用电阻可以忽略的导线相连，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，已知磁感应强度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低滑动，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．

◎ 答案

用a表示金属杆的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离L= 1 2 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 E=S △B △t +Blv=Sk+Blv， 回路总电阻R=2Lr0， 回路感应电流I= E R ，作用于杆的作用力F=BlI， 解得F= 3k2l2 2r0 t， 带入数据得F=1.44×10-3N 答：在t=6.0s时金属杆所受的安培力是1.44×10-3N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m．有随时间变化的匀强磁场…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。