Question

如图所示，两根平行的光滑直金属导轨放在水平桌面上，其电阻不计，导体棒ab，cd跨放在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在外力F₁的作用下向右匀速滑动时，ab棒在外力F₂的作用下保持静止，以下关系式正确的是：（　　）

A．F₁＞F₂，U_ab＞U_cd

B．F₁＜F₂，U_ab=U_cd

C．F₁=F₂，U_ab＞U_cd

D．F₁=F₂，U_ab=U_cd

Answer 1

分析：cd棒匀速运动，所受的外力F₁与安培力二力平衡．ab在外力F₂作用下保持静止，外力F₂与所受的安培力二平衡，而两棒所受的安培力大小相等，即可知道两个外力之间的关系．ab棒切割磁感线相当于电源，而cd相当于外电路，ab两端与cd两端的电压相等．

解答：解：由题意，cd在外力F₁作用下向右匀速运动，则外力F₁与安培力二力平衡，大小相等；ab在外力F₂作用下保持静止，外力F₂与所受的安培力二平衡，大小相等．由安培力公式F=BIL，可知两棒所受的安培力大小相等，则F₁=F₂．
cd棒切割磁感线相当于电源，而ab相当于外电路，导轨电阻不计，ab两端与cd两端的电压都是路端电压，大小相等．故有U_ab=U_cd．故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评：本题关键是分析两棒的受力情况，运用平衡条件分析外力关系，由电路知识分析电压关系．属于基础题．