Question

如图一所示，竖直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

如图一所示，竖直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，上端通过导线与阻值为2 欧的电阻R连接，下端通过导线与阻值为4 欧的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有水平向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图二所示，CE长为2 m。在t＝0时，电阻2 欧的金属棒以某一初速度从AB位置紧贴导轨向下运动，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，g取10m/s2。求
（1）通过小灯泡的电流强度
（2）金属棒的质量
（3）t=0.25s时金属棒两端的电势差
（4）金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，电阻R中的焦耳热

请问有没有可能0.2s前棒就进入磁场？谢谢
我想问的是如果0.2s前就进入磁场，那么流过灯泡的电流会怎么变化？感生电动势怎么分配给灯泡，动生电动势和感生电动势会互相影响吗？

Answer 1

首先分析：在没有进入CD之前，刚刚开始磁感应强度的变化会产生感应电动势。假设在0.2S时，没有进入CD线，那么后面磁感应强度不发生变化时，其还没有进入CD，这样从0.2S的位置运动到CD的这一段时间内就不会产生感应电动势，灯泡应该熄灭，不符合灯泡亮度不发生变化，所以假设不成立。同样假设0.2S时已经进入CD，这样运动的速度会产生感应电动势，还有磁感应强度变化也会产生感应电势，用右手定则知道两个是相加的，这样总的电动势大于还没有进入CD时的电动势，灯泡亮度要变亮，与题意不符。
结论：0.2S时，刚刚好到达CD
1.由E＝nΔΦ/Δt，Φ=B*S。此时n=1，有E=ΔB*S/Δt=0.4*2*0.5/0.2=2V，由欧姆凯凯定律得I=E/R=2/(2+2//4)=0.6A
由于通过小灯泡的电流是为0.2A
2.由于灯泡亮度不变，那么进入CD之后其为匀速运动有F=G，即在CD时mg=BIL，可解得质量
3.在T=0.25S，且灯泡亮度不变，即流过的电流也一直不变，所以局孙李灯泡两端的电压，也就是金属棒桐迟两端的
电压U=R灯*I灯=4*0.2=0.8V
4.由于在整个过程中，流过电阻和灯泡的电流都不变，只要知道时间即可，在CD之前运动了0.2S，进入CD后是匀速运　动，那么mg＝BLV，解得速度，CE为2M，然后算出时间，在算出总时间，可由Q=I^2*R*T算出消耗的焦耳热

追问

0.2s前进入磁场，为什么感应电动势是相加的

Answer 2

　　 U=BLV L是一定不会变的
　　（i）在前0.2秒就进入磁场B是线性变化即B=kt 小灯泡亮度不变，即加在小灯泡两端的电压不变即BV不变即Vt是定值 由上可知V与t成反比世肆且V逐渐减小加速度逐渐减小按理说可以在前0.2秒进入磁场F安=BIL由受力分析知安培力在减小因告晌为L，U不变总电阻不变B随线性增大安培力增大，矛盾所以在前0.2秒不能进入磁场，在前0.2秒袜返锋进入磁场V和B都在变化加速度方向不确定有点不好判断
　　（ii）0.2秒后进入磁场由上可知B,L,V都不变由受力分析知F安=mg再由F安=BIL可知符合题意

Answer 3