Question

【题目】如图甲所示，阻值不计的光滑金属导轨在竖直面上平行固定放置，间距d为0.5m，下端通过导线与阻值RL为4Ω的小灯泡L连接，在矩形区域CDFE内有水平向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，CE长为2m．在t=0时刻，电阻R为1Ω的金属棒以某一初速度从AB位置紧贴导轨向下运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，g取10m/s2.求：

(1)通过小灯泡的电流的大小；

(2)金属棒的质量；

(3)金属棒通过磁场区域所用的时间．

Answer 1

【答案】（1）0.4A（2）0.008kg（3）0.2s

【解析】（1）金属棒未进入磁场时，

=

（2）因灯泡亮度不变，故0.2s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，且通过灯泡的电流不变，即,

所以金属棒的质量：

（3）金属棒在磁场中运动时电动势：

且 ，

金属棒从CD位置运动到EF位置过程的时间为；。