Question

如图所示，光滑导轨 MN 、 PQ 在同一水平面内平行固定放置，其间距 d ＝1 m，右端通过导线与阻值 R L ＝

如图所示，光滑导轨 MN 、 PQ 在同一水平面内平行固定放置，其间距 d ＝1 m，右端通过导线与阻值 R L ＝8 Ω的小灯泡L相连， CDEF 矩形区域内有方向竖直向下、磁感应强度 B ＝1 T的匀强磁场，一质量 m ＝50 g、阻值为 R ＝2 Ω的金属棒在恒力 F 作用下从静止开始运动 s ＝2 m后进入磁场恰好做匀速直线运动．(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)．求： (1)恒力 F 的大小； (2)小灯泡发光时的电功率．

Answer 1

解：(1)对导体棒由动能定理得 Fs ＝ mv 2 因为导体棒进入磁场时恰好做匀速直线运动，所以 F ＝ BId ＝ B d 代入数据，根据以上两式方程可解得： F ＝0.8 N， v ＝8 m/s (2)小灯泡发光时的功率 P L ＝ ＝5.12 W