Question

【題目】如圖甲所示，CD間距L=0.5m與水平面夾角為θ=37°傾斜放置的導(dǎo)軌由上、下兩端結(jié)成，CD以上是絕緣導(dǎo)軌，CD以下是電阻不計的金屬導(dǎo)軌，下端連接一個阻值恒為R=5Ω的小燈泡L，整個導(dǎo)軌的粗糙程度相同。在CDEF矩形固定區(qū)域內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化如圖乙所示，CF長為d=2m.質(zhì)量m=0.8kg，電阻不計的金屬棒ab隨后某一時刻從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運動.已知從t=0開始到金屬棒運動至EF位置的整個過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化.金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好（g=10m/s2，sin37°=0.6）.求：

(1)通過小燈泡的電流強度的大小；

(2)金屬棒ab經(jīng)過磁場區(qū)域CDEF的時間.

Answer 1

【答案】(1)0.1A (2)4s

【解析】

(1)由圖乙所示圖象可知：0～4s內(nèi),

感應(yīng)電動勢為：

故電流強度大小為：

(2)由圖示圖象可知：4s后，B=2T不變，棒勻速經(jīng)過磁場，設(shè)速度為v，

感應(yīng)電動勢：E=BLv，

運動時間：

代入數(shù)據(jù)，解得：t=4s