题目内容
【题目】如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距
，导轨右端连接一阻值为
的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在
时刻，电阻为
的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。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。求：
（1）通过小灯泡的电流强度；
（2）恒力F的大小；
（3）金属棒的质量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）金属棒未进入磁场，电路总电阻
2分
回路中感应电动势为：
V 2分
灯炮中的电流强度为：
A 1分
（2）因灯泡亮度不变，故在
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：
A 2分
恒力大小：
N 2分
（3）因灯泡亮度不变，金属棒产生的感应电动势为：
V 1分
金属棒在磁场中的速度：
m/s 2分
金属棒未进入磁场的加速度为：
m/s22分
金属棒的质量：
kg 1分
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