题目内容
【题目】如图，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=0.5m．右端接一阻值为4Ω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按如图规律变化．CF长为2m．在t=0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变．已知ab金属棒电阻为1Ω，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）0.1A（2）0.1N（3）0.8kg
【解析】
（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）因灯泡亮度不变，故在t=4s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：
恒力大小：
（3）因灯泡亮度不变，金属棒产生的感应电动势为：
金属棒在磁场中的速度：
金属棒未进入磁场的加速度为：
故金属棒的质量为：
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