Question

(22分)兩條彼此平行長為8m，寬L="0.5m" 的光滑金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)軌電阻不計）水平固定放置，導(dǎo)軌左端接阻值 R=2Ω的電阻,右端接阻值 R_L=4Ω的小燈泡，如左圖所示．在導(dǎo)軌的 MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場d="2m" , 磁場的變化如右圖所示．在t=0時，用水平恒力 F 拉金屬桿使它由靜止 開始從 GH 運動到PQ ，這過程中小燈泡的亮度一直沒有變化．金屬桿電阻r=2Ω求：

（１） 通過燈泡L的電流大小；
（２）金屬棒進入磁場的速度 ；
（３）整個過程電路產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

(1)(2)(3)

試題分析：（1) 金屬棒未進入磁場時，由于磁場的變化而產(chǎn)生電動勢      (2分)
此時導(dǎo)體棒與定值電阻并聯(lián)，并聯(lián)電阻
并聯(lián)后與燈泡串聯(lián)，所以電路總電阻          (2分)  
∴ 
即經(jīng)過燈泡的電流            (2分)
（2)導(dǎo)體棒進入磁場后切割磁感線，相當于電源，由于燈泡亮度沒有變化，說明此時磁場已不再變化,導(dǎo)體棒為勻速運動
電阻R和燈L并聯(lián)
    ∴          (2分)
                (2分)
           (2分)      代人數(shù)據(jù)可得            (2分)
（3）0~4s過程中,電路發(fā)熱
          (3分)
導(dǎo)體棒在磁場中運動的時間，電路發(fā)熱量
           (3分)
∴           (2分)