问题
计算题
如图所示，足够长的金属直导轨MN和PQ与阻值为R的电阻相连，平行地固定在水平桌面上，导轨间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，导轨的电阻不计。金属直杆ab垂直于导轨MN和PQ放置，其质量为m,电阻为r，金属直杆ab与导轨间的动摩擦因数为
。现用水平恒力F向右拉杆ab，使之由图中位置从静止开始水平向右运动，杆ab在运动过程中始终与两条直导轨垂直且保持良好接触。经时间t后，ab杆开始做匀速直线运动，此时理想电压表的示数为U(己知重力加速度为g），求：
（1)ab杆匀速运动时的速度vm;
(2) ab杆在加速过程中，通过R的电量q及ab杆在加速过程中的位移大小x。
答案
（1）
（2）
，
题目分析：（1） 由于ab杆做匀速直线运动，其合力必为零，因此
（2分）
由法拉第电磁感应定律可知，杆ab匀速运动时产生的电动势
（1分）
由闭合电路欧姆定律可知 
（1分）
（1分）
解得 （1分）
(2) 在加速过程中任意时刻，由牛顿第二定律可知
（2分）
（2分）
（2分）
解得： （2分）
又因为
（1分）
（2分）
解得 （1分）