Question

如圖，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌，間距d=0.5m。右端接一阻值為4Ω的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B按如圖規(guī)律變化。CF長為2m。在t=0時，金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置，整個過程中，小燈泡亮度始終不變。已知ab金屬棒電阻為1Ω，求：

①通過小燈泡的電流   ②恒力F的大小  
③金屬棒的質(zhì)量

Answer 1

（1）0.1A（2）0.1N（3）0.8kg

解析試題分析：（1）金屬棒未進(jìn)入磁場，電路總電阻 
回路中感應(yīng)電動勢為：      
燈炮中的電流強度為：                
（2）因燈泡亮度不變，故在t=4s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場，且做勻速運動，此時金屬棒中的電流強度：            
恒力大小：           
（3）因燈泡亮度不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：    
金屬棒在磁場中的速度：
金屬棒未進(jìn)入磁場的加速度為：
故金屬棒的質(zhì)量為：
考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；
點評：本題的突破口是小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化，來分析電路中電動勢和電流，抓住兩個階段這兩個量的關(guān)系進(jìn)行研究．