一道高二物理题
两根平行金属导轨固定在水平在桌面上,每根导轨每米的电阻为r=0.10欧,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的滑动,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.
金属杆的做匀加速运动，设加速度为a， 当t=6.0s时， 杆的速度 v=at=6a（m/s） 杆运动的距离 s=1/2*a*t^2=1/2*a*6*6=18a（m） 此时，磁场强度 B=kt=0.02*6=0.12（T） 则杆上的电动势 E=BLv=0.12*0.2*6a=0.144a（V） 电路中的电阻 R=2sr=2*18a*0.1=3.6a（欧姆） 电路中的电流 I=E/R=0.144a/3.6a=0.04（A） 则杆受到的电磁力 F=BLI=0.12*0.2*0.04=0.00096（N）
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