如图，光滑长直金属导轨PP′、QQ′平行固定在同一水平面上，导轨处于竖直向下的有界匀强磁场中，磁场边界

如图，光滑长直金属导轨PP′、QQ′平行固定在同一水平面上，导轨处于竖直向下的有界匀强磁场中，磁场边界ab与导轨垂直，导轨间距l=0.6m，电阻忽略不计，P、Q端接有一阻值R=1.8Ω的电阻；质量m=0.1kg、电阻不计的金属棒MN放置在导轨的无磁场区域．现用F=0.3N的水平向右恒力拉金属棒，使其从静止开始向右运动，运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好，径时间t=2.0s金属棒进入磁场区域，并恰好作匀速运动．求：（1）金属棒进入磁场区域时的速度大小v和通过电阻R的电流方向；（2）磁场的磁感应强度大小B．

（1）金属棒进入磁场前做匀加速运动，设金属棒向右做匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律得：
F=ma
又 v=at
联立得：v=
Ft
m =
0.3×2
0.1 m/s=6m/s
根据右手定则判断可得：MN棒中感应电流方向从N→M，则通过电阻R的电流方向为P→Q．
（2）设金属棒匀速运动时产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得：
E=Blv
由闭合电路欧姆定律得：
I=
E
R
金属棒所受的安培力为：
F安=BIl
联立得：F安=
B2l2v
R
由平衡条件有：F=F安，
则得：B=
1
l




FR
v =
1
0.6 ×




0.3×1.8
6 T=0.5T
答：（1）金属棒进入磁场区域时的速度大小v为6m/s，通过电阻R的电流方向为P→Q；
（2）磁场的磁感应强度大小B为0.5T．

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