如图所示，水平面上有两电阻不计的金属导轨平行固定放置，间距d为0.5米，左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域
◎ 题目
| 如图所示，水平面上有两电阻不计的金属导轨平行固定放置，间距d 为0.5米，左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场，CE长为2米，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化；在t=0s时，一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，金属棒与金属导轨的摩擦力为0.2N．当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡始终正常发光．求： （1）小灯泡的额定电流强度； （2）恒力F的大小； （3）运动到EF位置过程中金属棒的最大动能．  |
◎ 答案
（1）在金属棒棒未进磁场，电路中总电阻：R总=RL+
线框中感应电动势：E1=
灯泡的额定电流强度：IL=
（2）因灯泡中亮度不变，故在4秒末金属棒棒刚好进入磁场，且作匀速直线运动， 此时金属棒棒中的电流强度：I=IL+IR=IL+
恒力F的大小：F=FA+f=BId+f=2×0.3×0.5 N+0.2N=0.5 N （3）金属棒产生感应电动势：E2=I(R+
金属棒在磁场中的速度：v=
金属棒的加速度：a=
据牛顿第二定律，金属棒的质量：m=
Ek= |
