Question

如圖所示，小燈泡的規(guī)格為“2V 4W”，接在光滑水平導軌上，軌距0.1m，電阻不計，金屬棒ab垂直擱置在導軌上，電阻為1Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1T的勻強磁場中。求：
（1）為使小燈泡正常發(fā)光，ab的滑行速度為多大？
（2）拉動金屬棒ab的外力的功率為多大？

Answer 1

解：要使小燈泡正常發(fā)光，燈兩端電壓應等于其額定值2V，這個電壓是由金屬棒滑動時產生的感應電動勢提供的。金屬棒移動時，外力的功率轉化為電路上的總電功率
（1）小燈泡的額定電流和電阻分別為，
設金屬棒滑行速度為v，它產生的感應電流為I_感，式中r為棒的電阻
由I_感=I，即=I
得v=
（2）根據(jù)能的轉化，外力的機械功率等于整個電路中的電功率，所以拉動ab做切割磁感線運動的外力的功率為P_外=P_電=I²×(R+r)=2²×(1+1)W=8 W