问题
计算题
如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l=0.50 m，导轨上端接有电阻R=0.08
，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B=0.40 T，方向垂直于金属导轨平面向外。电阻r=0.20
的金属杆MN，从静止开始沿着金属轨下落，下落一定高度后以v=2.5 m/s的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。
（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；
（2）求金属杆进入磁场时M、N两端的电压；
（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能？
答案
解：（1）金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blυ
根据闭合电路欧姆定律：通过电阻R的电流大小
=0.5 A
（2）M、N两端电压为路端电压，则
=0.4 V
（3）每秒钟重力势能转化为电能
=0.25 J