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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0.5m,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感强度B随时间t的变化如图.在t=0s时,一阻值为1Ω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,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.则恒力F的大小为    N,金属棒的质量为     kg.
【答案】分析:由题,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,说明金属棒在4s以后进入磁场,产生的感应电动势与0-4s内产生的感应电动势相等.根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式求出恒力F的大小.由E=BLv求出金属棒刚进入磁场时的速度,由牛顿第二定律和运动学公式结合可求解金属棒的质量.
解答:解:在0-4s内,电路中产生的感应电动势为E==0.5×0.5×2V=0.5V,感应电流为 I==A=0.1A.由题,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,说明金属棒在4s以后进入磁场,产生的感应电动势与0-4s内产生的感应电动势相等.则由平衡条件得
   F=BIL=2×0.1×0.5N=0.1N
金属棒刚进磁场时,由E=BLv得,v=
又v=at,a=得,v=
m==kg=0.8kg.
故答案为:0.1,0.8
点评:本题考查的问题较多,但多为基础知识的应用,掌握好法拉第电磁感应定律、安培力、闭合电路的欧姆定律即可顺利求解.
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如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体所受摩擦力的大小和方向.
(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向.
(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向.

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(1)ab中的感应电动势;
(2)求电路中的电流.

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(1)此时物体所受的摩擦力多大?
(2)将F1撤去后,物体所受的摩擦力为多大?
(3)将F2撤去后,物体所受的摩擦力为多大?

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(1)求线圈进入磁场过程中,感应电流的最大值和通过导线横截面的电量.
(2)求线圈进入磁场过程中,线圈中产生的焦耳热.
(3)写出整个过程中,牵引力的功率随时间变化的关系式.

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精英家教网如图所示,水平面上有A、B两物体叠放在一起,现有一水平恒力F作用在A物体上,恰能使A、B两物体一起沿水平面做匀速运动.在运动过程中突然将作用在A上的恒力F撤去迅速作用在B上,并保持大小、方向不变,则A、B的运动状态为(  )
A、一起匀速直线运动B、一起加速运动C、B加速、A减速D、无法判断,因为A、B的质量关系及接触面间的摩擦情况未知

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