Question

如圖，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距d=0.5m。右端接一阻值為4Ω的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖規(guī)律變化。CF長為2m。在t=0時(shí)，金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置，整個(gè)過程中，小燈泡亮度始終不變。已知ab金屬棒電阻為1Ω，求：

①通過小燈泡的電流   ②恒力F的大小  

③金屬棒的質(zhì)量

 

Answer 1

【答案】

（1）0.1A（2）0.1N（3）0.8kg

【解析】

試題分析：（1）金屬棒未進(jìn)入磁場，電路總電阻 

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢為：      

燈炮中的電流強(qiáng)度為：                

（2）因燈泡亮度不變，故在t=4s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場，且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度：            

恒力大�。�           

（3）因燈泡亮度不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：    

金屬棒在磁場中的速度：

金屬棒未進(jìn)入磁場的加速度為：

故金屬棒的質(zhì)量為：

考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；

點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化，來分析電路中電動(dòng)勢和電流，抓住兩個(gè)階段這兩個(gè)量的關(guān)系進(jìn)行研究．