Question

（10分）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在导轨上端并接两个额定

（10分）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

Answer 1

(1) 　(2)

试题分析： 　(1)设小灯泡的额定电流为 ，有P＝ R① 由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN中电流为 I＝2 ② 此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI③ 联立①②③式得 B＝ ④ (2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤ E＝R ⑥ 联立①②④⑤⑥式得v＝ 。