Question

【題目】如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5m，左端通過導線與阻值R＝2Ω的電阻R連接，右端通過導線與阻值RL＝4Ω的小燈泡L連接。在CDFE矩形區域內有豎直向上均勻磁場，CE長s＝2m，CDFE區域內磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖乙所示；在t＝0s時，一阻值r＝2Ω的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導軌向右運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置的過程中，小燈泡的亮度一直不發生變化。求：

（1）通過小燈泡的電流；

（2）恒力F的大��；

（3）金屬棒的質量。

Answer 1

【答案】(1) (2) （3）

【解析】試題分析：(1)金屬棒未進入磁場，電路總電阻

回路中感應電動勢為：

燈泡中的電流強度為：

(2)因金屬棒在磁場中勻速運動，則

又：

解得：v=1m/s

(3)金屬棒未進入磁場的加速度為：

金屬棒的質量：