题目内容
如图所示，金属杆MN，在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导轨上端接有R=0.5Ω的电阻，导轨与金属杆的电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面．当金属杆MN下滑时，每秒钟有0.02J的重力势能减少，求MN杆下滑的速度的大小（不计空气阻力）．分析：根据能量守恒可知，当杆MN达到稳定状态时以速度v匀速下滑时，整个电路消耗的电功率等于MN棒的重力功率．
解答：解：当杆匀速下滑时，重力的功率等于电路的电功率，设重力的功率为P，则有：P=
（1）
由法拉第电磁感应定律得：E=Blv（2）
联立（1）（2）解得：v=
代入数据得：v=2m/s
即棒下滑的速度大小为2m/s
| E2 |
| R |
由法拉第电磁感应定律得：E=Blv（2）
联立（1）（2）解得：v=
| ||
| Bl |
代入数据得：v=2m/s
即棒下滑的速度大小为2m/s
点评：对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力；另一条是能量，分析能量如何转化是关键．本题要抓住杆MN达到稳定状态时速率v匀速下滑时，电功率等于重力的功率．
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