问题
计算题
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RL＝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．
答案
解：(1)对导体棒由动能定理得Fs＝
mv2
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PL＝
＝5.12 W