Question

【題目】如圖甲所示，阻值不計的光滑金屬導軌在豎直面上平行固定放置，間距d為0.5m，下端通過導線與阻值RL為4Ω的小燈泡L連接，在矩形區域CDFE內有水平向外的勻強磁場，磁感應強度B隨時間變化的關系如圖乙所示，CE長為2m．在t=0時刻，電阻R為1Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導軌向下運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發生變化，g取10m/s2.求：

(1)通過小燈泡的電流的大小；

(2)金屬棒的質量；

(3)金屬棒通過磁場區域所用的時間．

Answer 1

【答案】（1）0.4A（2）0.008kg（3）0.2s

【解析】（1）金屬棒未進入磁場時，

=

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

所以金屬棒的質量：

（3）金屬棒在磁場中運動時電動勢：

且 ，

金屬棒從CD位置運動到EF位置過程的時間為；。