题目

（15分）如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距，导轨右端连接一阻值为的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在时刻，电阻为的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化。求：（1）通过小灯泡的电流强度；（2）恒力F的大小；（3）金属棒的质量。  答案：（1）（2）（3）解析:（1）金属棒未进入磁场，电路总电阻      2分回路中感应电动势为：V           2分灯炮中的电流强度为：A                1分（2）因灯泡亮度不变，故在s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流强度：A             2分恒力大小：N             2分（3）因灯泡亮度不变，金属棒产生的感应电动势为：V    1分金属棒在磁场中的速度：m/s         2分金属棒未进入磁场的加速度为：m/s2       2分金属棒的质量：kg       1分 

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