Question

如图11－5所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻多别为R_ab和R_cd，且R_ab＞R_cd，处于匀强磁场中。金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动。ab在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是 [　]

　　A．U_ab＞U_cd

　　B．U_ab=U_cd

　　C．U_ab＜U_cd

　　D． 无法判断

Answer 1

B

解析:

错解：因导轨的电阻不计，金属棒ah和cd可以等效为两个电阻串联，而串联电路中，电压的分配跟电阻成正比。因为R_ab＞R_ed，所以U_ab＞U_cd，故选A。

　　cd金属棒在F的作用下，做切割磁感线运动，应视为电源。U_cd为电源的端电压，而不是内电压。所以U_cd≠IR_cd，U_cd=ε-IR_cd，不能将abcd等效为两个外电阻的串联。

　　【正确解答】

　　金属棒在力F的作用下向右作切割磁感线的运动应视为电源，而c、d分别等效为这个电源的正、负极，U_cd是电源两极的路端电压，不是内电压。又因为导轨的电阻忽略不计，因此金属棒ab两端的电压U_ab也等于路端电压，即U_cd=U_ab，所以正确的答案应选B。

　　【小结】

　　电源是将非静电能转换成电能的装置。本题中是通过电磁感应将机械能转化成为电能。cd的作用是电源。ab则是外电路中的电阻。画出等效电路图，如图11-6所示。然后再运用恒定电流的知识进行计算。电磁感应的问题中经常用到这样的化简为直流电路的等效方法。