13.
(2024高二上·高州期末)
近年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录,其原理如图所示.两平行长直金属导轨固定在水平面,导轨间垂直安放金属棒,且始终与导轨接触良好,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回,图中电源未画出.已知平行导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度
B与电流
i的关系式为
B=
ki(
k为常量且已知).金属棒被该磁场力推动.当金属棒由第一级区域进入第二级区域时,回路中的电流由
变为
, 两导轨内侧间距为
k , 每一级区域中金属棒被推进的距离均为
s=2m,金属棒的质量为
m=1kg,不计任何摩擦与阻力,求: