如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导线上端接有电阻R=0.5Ω，导线与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中，轨杆稳定下落时，

Question

如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导线上端接有电阻R=0.5Ω，导线与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中，轨杆稳定下落时，每秒钟有2J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度v=___m/s，杆的质量为___kg．

Answer 1

杆稳定下落时做匀速运动，重力的功率等于电路的电功率，设重力的功率为P，
由题意有：P=2W…①
根据功能关系有：
 P=(E2)/(R)…②
由法拉第电磁感应定律得：E=Blv…③
联立①、②、③得：P=(B2l2v2)/(R)
代入数据得：v=20m/s；
由于杆做匀速运动，由平衡条件可知，mg=BIl   ④
而I=(E)/(R)   ⑤
联立③、④、⑤解得：m=0.01kg．
故答案为：20；0.01．