题目内容
如图所示，水平面上有两电阻不计的金属导轨平行固定放置，间距d 为0.5米，左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场，CE长为2米，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化；在t=0s时，一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，金属棒与金属导轨的摩擦力为0.2N.当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡始终正常发光。求：
（1）小灯泡的额定电流强度；
（2）恒力F的大小；
（3）运动到EF位置过程中金属棒的最大动能。
（1）在金属棒棒未进磁场，电路中总电阻:R总=RL+R/2="4+" 2/2 = 5Ω (2分)
线框中感应电动势：
(2分)
灯泡的额定电流强度 :
(1分)
(2)因灯泡中亮度不变，故在4秒末金属棒棒刚好进入磁场，且作匀速直线运动，
此时金属棒棒中的电流强度：
（3分）
恒力F
的大小：F = FA- +f=" Bid+f=" 2×0.3×0.5 N+0.2N =" 0.5" N （2分）
(3)金属棒产生感应电动势：
（2分）
金属棒在磁场中的速度：
（2分）
金属棒的加速度：
（1分）
据牛顿第二定律，金属棒的质量：
（2分）
Ek =mv2/2="0.6J " （1分）
解析
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