题目内容
(04年江苏理综) (9分)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平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r＝1.0Ω，接在NQ间的电阻R=4.0g，电压表为理想电表，其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m／s向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦。
(1)通过电阻及的电流方向如何?
(2)电压表的示数为多少?
(3)若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为多少?
解析：
（1）由右手定则可判断，导体棒中的电流方向为b→a，
则通过电阻R的电流方向为N→Q
（2）由感应电动势的公式，得 
①
设电路中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，得
②
又电压表的示数等于电阻R两端的电压值，则有 U=IR ③
综合①②③式，得
④
代入数值，得 U=0.16V ⑤
（3）撤去水平外力后，导体棒将在安培力的作用下，做减速运动。
设在导体棒运动x=1.0m的过程中，导体棒中产生的感应电动势的平均值为
，
由法拉第电磁感应定律，得
⑥
由闭合电路欧姆定律，得 ⑦
设通过导体棒的电荷量为Q，则有 
⑧
综合⑥、⑦、⑧式，和 
⑨
代入数值，得 Q=2.0×10－2 ⑩
