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如图16-2-6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=0.10 Ω,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=0.20 m.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=0.020 T/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=6.0 s时金属杆所受的安培力.

16-2-6

解析:用a表示金属杆的加速度,在t=6.0 s时刻,金属杆与初始位置的距离L= at2,杆的速度v=at,此时的磁感应强度B=kt,=k,杆切割磁感线产生的动生电动势E1=Blv=lkat2,

    磁感应强度的变化产生的感生电动势E2==at2·l=klat2,

    回路中的总电动势E=E1+E2=

    回路总电阻R=2Lr0=r0at2

    回路中的感应电流I=

    作用于杆的作用力F=BIl=×6 N=1.44×10-3 N.

答案:F=1.44×10-3 N

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16-2-6

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16-2-6

A.当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt

B.当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0

C.在公式E=中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因此E=BLΔd/Δt

D.在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=计算

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A.当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt

B.当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0

C.在公式E=中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因此E=BLΔd/Δt

D.在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=计算

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图16-2-6

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