题目内容

(09年冀州中学期末)(10分)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R1=4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,电阻为R2=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。

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:                   (2分)

 

灯炮中的电流强度为:               (1分)

 

   (2)因灯泡亮度不变,故在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:                  (2分)

 

   (3)金属棒产生的感应电动势为:    (1分)

 

金属棒在磁场中的速度:                  (1分)

 

金属棒的加速度为:                  (2分)

 

金属棒的质量:  =0.8kg       (1分)

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