◎ 题目

如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=4m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求 （1）通过小灯泡的电流． （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小． （3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功．

◎ 答案

（1）金属棒未进入磁场时 电路中总电阻：R总=RL+ R 2 =5Ω， 由法拉第电磁感应定律可求得电动势： E1= △B △t S=1v 则由欧姆定律可求得，通过灯泡的电流： IL= E1 R总 =0.2 A （2）因灯泡亮度不变， 故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动， E2=BLV 由并联电路的规律可得： E2=2v 解得：v=2m/s （3）F安=BId=0.6N ∴W安=-F安?L=-2.4J 答：（1）通过小灯泡的电流是0.2 A． （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小是2m/s． （3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功是2.4J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。