(1)金属棒未进入磁场时
电路中总电阻:R总=RL+
=5Ω=5Ω,Rr R+r
由法拉第电磁感应定律可求得电动势:
E1=
S=△B △t
dl=0.5v△B △t
则由欧姆定律可求得,通过灯泡的电流:
IL=
=0.1AE R总
(2)由题,灯泡亮度一直不变,则知t=4s时,棒刚好进入磁场,且进入磁场后做匀速运动,棒进入磁场后,棒为电源,电路为R与RL并联,再与r串联,由
IL?RL=IR?R
得 IR=0.2A
总电流 I=0.3A
棒匀速运动,因此 F=F安=0.3N
(3)金属棒进入磁场时,电路中总电阻R总′=
+r=RRL
R+RL
Ω10 3
由E=IR总′=Blv,得v=1m/s
在进入磁场前,棒在力F作用下做匀加运动,则有
F=ma,v=at
得 m=
=1.2kgFt v
答:
(1)通过小灯泡的电流是0.1A.
(2)水平恒力的F的大小是0.3N;
(3)金属杆的质量m是1.2kg.