题目内容
如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小：
（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．
分析：导体棒释放后做加速度减小的加速运动，直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动．在加速阶段感应电动势和感应电流增大，两灯泡逐渐变亮，只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变，所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动．
解答：解：（1）两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动，根据平衡条件：mg=BIL①
两灯泡保持正常发光 I=2Im ②
P=Im2 R ③
连立①②③化简得
磁感应强度的大小 B=
④
（2）两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR ⑤
根据法拉第电磁感应定律 E=BLv ⑥
连立⑤⑥化简得
灯泡正常发光时导体棒的运动速率 v=
．
两灯泡保持正常发光 I=2Im ②
P=Im2 R ③
连立①②③化简得
磁感应强度的大小 B=
| mg |
| 2L |
|
（2）两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR ⑤
根据法拉第电磁感应定律 E=BLv ⑥
连立⑤⑥化简得
灯泡正常发光时导体棒的运动速率 v=
| 2P |
| mg |
点评：本题为电磁感应与电路结合的题目，明确电路的结构，找出电源是解决此类问题的突破口．
练习册系列答案
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导轨间动摩擦因数均为u;当导体棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金 属导轨的电阻不计;已知重力加速度为g)求：