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（14分）如图所示，水平面上有两电阻不计的足够长的光滑金属导轨

（14分）如图所示，水平面上有两电阻不计的足够长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；

（4）8秒内通过电阻R的电量。

答案

（14分）解：（1）金属棒未进入磁场时，R总＝RL＋R/2＝5 W，E1＝＝＝0.5 V，

IL＝E1/R总＝0.1 A，          （4分）

（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，

I＝IL＋IR＝IL＋＝0.3 A，F＝FA＝BId＝0.3 N，   （3分）

（3）    E2＝I（R＋）＝1 V，v＝＝1 m/s，，

a＝＝0.25 m/s2，m＝＝1.2 kg。   （4分）

（4）  q=q1+q2=I1t1+I2t2=0.05×4+0.2×2  C=0.6 C  （3分）

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