(1)在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,磁场变化导致电路中产生感应电动势.
电路为r与R并联,再与R L串联,电路的总电阻
R 总=R L+
Rr
R+r =5Ω①
此时感应电动势为E 1=
△Φ
△t =
△B
△t =0.5×2×0.5V=0.5V②
通过小灯泡的电流为:I 1=
E 1
R 总 =0.1A③
(2)当棒在磁场区域中运动时,由导体棒切割磁感线产生电动势,电路为R与R L并联,再与r串联,此时电路的总电阻
R 总′=r+
R R L
R +R L =2Ω+
4×2
4+2 Ω=
10
3 Ω④
由于灯泡中电流不变,所以灯泡的电流I L=0.1A,则流过棒的电流为
由并联电路的规律可得:
I=I L+I R=I L+
I L R L
R =0.3 A,⑤
棒产生的感应电动势为 E 2=Bdv⑥
解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小 v=1m/s⑦
答:
(1)通过小灯泡的电流是0.1A.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小是1m/s.