题目内容
【题目】如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长s=2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示;在t=0s时,一阻值r=2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度一直不发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】试题分析:(1)金属棒未进入磁场,电路总电阻
回路中感应电动势为:
灯泡中的电流强度为:
(2)因金属棒在磁场中匀速运动,则
又:
解得:v=1m/s
(3)金属棒未进入磁场的加速度为:
金属棒的质量:
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