Question

【題目】如圖甲所示，阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌在豎直面上平行固定放置，間距d為0.5m，下端通過導(dǎo)線與阻值RL為4Ω的小燈泡L連接，在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，CE長為2m．在t=0時(shí)刻，電阻R為1Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，g取10m/s2.求：

(1)通過小燈泡的電流的大小；

(2)金屬棒的質(zhì)量；

(3)金屬棒通過磁場區(qū)域所用的時(shí)間．

Answer 1

【答案】（1）0.4A（2）0.008kg（3）0.2s

【解析】（1）金屬棒未進(jìn)入磁場時(shí)，

=

（2）因燈泡亮度不變，故0.2s末金屬棒進(jìn)入磁場時(shí)剛好勻速運(yùn)動，且通過燈泡的電流不變，即,

所以金屬棒的質(zhì)量：

（3）金屬棒在磁場中運(yùn)動時(shí)電動勢：

且 ，

金屬棒從CD位置運(yùn)動到EF位置過程的時(shí)間為；。