解题思路:根据杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,运用运动学公式表示出金属杆与初始位置的距离和杆的速度,
回路中的感应电动势既有动生还有感生,而且是加强,表示出回路中的感应电动势,求出电流,求出安培力.
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
2r0t,
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
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.
考点点评: 本题考查了电磁感应中动生和感生同时存在的情况,要注意动生和感生同时存在时是加强还是减弱.