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=1m，右端通过导线与阻值R L =8Ω的小灯泡

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=1m，右端通过导线与阻值R L =8Ω的小灯泡L相连，CDEF矩形区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场，一质量m=50g、阻值为R=2Ω的金属棒在F=0.8N的恒力作用下水平向右运动一段距离后，以某一速度进入磁场恰好做匀速直线运动．（不考虑导轨及导线电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触．）求：（1）金属棒进入磁场时的速度（2）小灯泡发光时的电功率．

Answer 1

（1）金属棒进入磁场做匀速直线运动，由于平衡： F= F 安 =BIL=BL BLv R 总 所以： v= F? R 总 B 2 L 2 = 0.8×(8+2) 1 2 × 1 2 =8m/s （2）感应电动势：E=BLv=1×1×8=8V 感应电流： I= E R L +R = 8 8+2 =0.8A 小灯泡发光时的电功率： P L = I 2 R L =0. 8 2 ×8=5.12W ． 答：（1）金属棒进入磁场时的速度为8m/s． （2）小灯泡发光时的电功率为5.12W．