Question

(22分)两条彼此平行长为8m，宽L="0.5m" 的光滑金属导轨(导轨电阻不计）水平固定放置，导轨左端接阻值 R=2Ω的电阻,右端接阻值 R_L=4Ω的小灯泡，如左图所示．在导轨的 MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场d="2m" , 磁场的变化如右图所示．在t=0时，用水平恒力 F 拉金属杆使它由静止 开始从 GH 运动到PQ ，这过程中小灯泡的亮度一直没有变化．金属杆电阻r=2Ω求：

（１） 通过灯泡L的电流大小；
（２）金属棒进入磁场的速度 ；
（３）整个过程电路产生的热量。

Answer 1

(1)(2)(3)

试题分析：（1) 金属棒未进入磁场时，由于磁场的变化而产生电动势      (2分)
此时导体棒与定值电阻并联，并联电阻
并联后与灯泡串联，所以电路总电阻          (2分)  
∴ 
即经过灯泡的电流            (2分)
（2)导体棒进入磁场后切割磁感线，相当于电源，由于灯泡亮度没有变化，说明此时磁场已不再变化,导体棒为匀速运动
电阻R和灯L并联
    ∴          (2分)
                (2分)
           (2分)      代人数据可得            (2分)
（3）0~4s过程中,电路发热
          (3分)
导体棒在磁场中运动的时间，电路发热量
           (3分)
∴           (2分)