某发光元件D的伏安特性曲线如图1所示,元件在达到正向导通电压U
D后能够发光,为了简化问题,可认为发光后元件两端电压保持为U
D不变(U
D附近伏安特性曲线的斜率极陡),电压小于U
D或加反向电压时,元件均处于截止状态。将该元件通过水平直导线MN接入光滑竖直平行导轨中,如图2所示,该导轨间距L=0.5m,MN下方0.4m处有一根导体棒PQ水平跨接在导轨上,紧接PQ正下方的导轨间交替分布着垂直纸面方向,磁感应强度大小B=1.0T,宽度d=0.1m的匀强磁场,除发光元件外,其余电阻不计,导轨足够长,重力加速度g=10m/s
2 , 空气阻力不计。