发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。

在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金黑轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1中轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2中轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求在时间内，图1中“发电机”产生的电能和图2中“电动机”输出的机械能。