Question

【題目】如圖，固定在水平面上電阻不計(jì)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖規(guī)律變化．CF長(zhǎng)為2m．在t=0時(shí)，金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置，整個(gè)過(guò)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(guò)小燈泡的電流；

②恒力F的大��；

③金屬棒的質(zhì)量。

Answer 1

【答案】（1）0.1A（2）0.1N（3）0.8kg

【解析】

（1）金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)，電路總電阻

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

燈泡中的電流強(qiáng)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(chǎng)，且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度：

恒力大�。�

（3）因燈泡亮度不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

金屬棒在磁場(chǎng)中的速度：

金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為：

故金屬棒的質(zhì)量為：