问题
计算题
如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L为0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1 Ω，接在NQ间的电阻R=0.4 Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计。若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦。求：
（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？
（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？
（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？
（4）若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，通过导体棒的电荷量为0.1C时，此过程中导体棒的位移是多大？（设此过程棒还未停止运动）
答案
解：（1）匀速运动时，物体速度达到最大值，此时物体受力平衡
F=BIL ①
②
①②得Vm=10m/s
（2）物体在匀速之前，为加速度逐渐减小的加速运动
F-BIL=ma ③
④
⑤
③④⑤得
（3）（4）“略”