Question

【題目】如圖，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌，間距d=0.5m．右端接一阻值為4Ω的小燈泡L，在CDEF矩形區域內有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B按如圖規律變化．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金屬棒的質量。

Answer 1

【答案】（1）0.1A（2）0.1N（3）0.8kg

【解析】

（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）因燈泡亮度不變，故在t=4s末金屬棒剛好進入磁場，且做勻速運動，此時金屬棒中的電流強度：

恒力大�。�

（3）因燈泡亮度不變，金屬棒產生的感應電動勢為：

金屬棒在磁場中的速度：

金屬棒未進入磁場的加速度為：

故金屬棒的質量為：