问题
问答题
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=1m，右端通过导线与阻值RL=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．
答案
（1）金属棒进入磁场做匀速直线运动，由于平衡：F=F安=BIL=BLBLv R总
所以：v=
=F?R总 B2L2
=8m/s0.8×(8+2) 12×12
（2）感应电动势：E=BLv=1×1×8=8V
感应电流：I=
=E RL+R
=0.8A8 8+2
小灯泡发光时的电功率：PL=I2RL=0.82×8=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．