相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m=1kg的光滑金属棒ab通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab、cd两棒的电阻均为r=0.9Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g取10m/s2．
（1）在运动过程中，ab棒中的电流方向？cd棒受到的安培力方向？
（2）求出ab棒加速度大小和磁感应强度B的大小？
（3）从t1=0到t2=2s，金属棒ab的机械能变化了多少？
（1）在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a．
cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里．
（2）设ab棒加速度大小为a，当t1=0时，F1=11N，则
F1-mg=ma
解得a=1m/s2
当t2=2s时，F2=14.6N，设ab棒速度大小为v，其中电流为I，则
F2-mg-BIL=ma
v=at2
BLv=2I r
解得B=1.2T
（3）从t1=0到t2=2s，ab棒通过的距离为h，则h=
a1 2 t 22
设金属棒ab的机械能变化为△E，则
△E=mgh+
m1 2 υ 2
解得△E=22J