问题
计算题
如图所示，小灯泡的规格为“2V 4W”，接在光滑水平导轨上，轨距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻为1Ω。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中。求：
（1）为使小灯泡正常发光，ab的滑行速度为多大？
（2）拉动金属棒ab的外力的功率为多大？
答案
解：要使小灯泡正常发光，灯两端电压应等于其额定值2V，这个电压是由金属棒滑动时产生的感应电动势提供的。金属棒移动时，外力的功率转化为电路上的总电功率
（1）小灯泡的额定电流和电阻分别为
，
设金属棒滑行速度为v，它产生的感应电流为I感
，式中r为棒的电阻
由I感=I，即
=I
得v=
（2）根据能的转化，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab做切割磁感线运动的外力的功率为P外=P电=I2×(R+r)=22×(1+1)W=8 W
