问题
计算题
如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5 m，左端通过导线与阻值为2 W的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4 W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长为2 m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t＝0时，一阻值为2 W的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，当金属棒从ab位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流强度。
（2）恒力F的大小。
（3）金属棒的质量。
答案
(1)0.1A （2）1m/s （3）0.8kg
题目分析：(1)金属棒未进入磁场，电路总电阻
回路中感应电动势为：
灯泡中的电流强度为：
(2)因金属棒在磁场中匀速运动，则
又：
解得：v=1m/s
(3)金属棒未进入磁场的加速度为：
金属棒的质量：
点评：在金属棒到达磁场区域以前，磁场变化，闭合回路的电动势为感生电动势，金属棒进入磁场后，磁场不变，金属棒切割磁感线，电动势为动生电动势。