题目内容
如图(a)所示，固定在倾斜面上电阻不计的金属导轨，间距d=0.5 m，斜面倾角θ=37°，导轨上端连接一阻值为R=4 Ω的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)所示，CF长为2m。开始时电阻为1 Ω的金属棒ab放在斜面导轨上刚好静止不动，在t=0时刻，金属棒在平行斜面的恒力F作用下，由静止开始沿导轨向上运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）通过小灯泡的电流强度；
（2）恒力F的大小、金属棒与导轨间的动摩擦因数和金属棒的质量。
（1）通过小灯泡的电流强度；
（2）恒力F的大小、金属棒与导轨间的动摩擦因数和金属棒的质量。
解：（1）金属棒未进入磁场时，电路总电阻R总=R+Rab=5Ω
回路中感应电动势为：
灯泡中的电流强度为：
（2）因灯泡亮度不变，故在t=4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流强度：I=IL=0.1 A
又因为开始时电阻为1 Ω的金属棒放在斜面导轨上刚好静止不动
mgsinθ=μmgcosθ，μ=tanθ=0.75
恒力大小：F=F安+2mgsinθ=BId+2mgsinθ=0.1+12m
因灯泡亮度不变，金属棒产生的感应电动势为：E2=E1=0.5 V
金属棒在磁场中的速度：
金属棒未进入磁场的加速度为：
根据牛顿第二定律得：F－2mgsinθ=ma
联立解得m=0.8 kg，F=9.7 N
回路中感应电动势为：
灯泡中的电流强度为：
（2）因灯泡亮度不变，故在t=4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流强度：I=IL=0.1 A
又因为开始时电阻为1 Ω的金属棒放在斜面导轨上刚好静止不动
mgsinθ=μmgcosθ，μ=tanθ=0.75
恒力大小：F=F安+2mgsinθ=BId+2mgsinθ=0.1+12m
因灯泡亮度不变，金属棒产生的感应电动势为：E2=E1=0.5 V
金属棒在磁场中的速度：
金属棒未进入磁场的加速度为：
根据牛顿第二定律得：F－2mgsinθ=ma
联立解得m=0.8 kg，F=9.7 N
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（2013?通州区二模）如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）
