Question

如圖11－5所示，水平導(dǎo)軌的電阻忽略不計，金屬棒ab和cd的電阻多別為R_ab和R_cd，且R_ab＞R_cd，處于勻強磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運動。ab在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面說法正確的是 [　]

　　A．U_ab＞U_cd

　　B．U_ab=U_cd

　　C．U_ab＜U_cd

　　D． 無法判斷

Answer 1

B

解析:

錯解：因?qū)к壍碾娮璨挥�，金屬棒ah和cd可以等效為兩個電阻串聯(lián)，而串聯(lián)電路中，電壓的分配跟電阻成正比。因為R_ab＞R_ed，所以U_ab＞U_cd，故選A。

　　cd金屬棒在F的作用下，做切割磁感線運動，應(yīng)視為電源。U_cd為電源的端電壓，而不是內(nèi)電壓。所以U_cd≠IR_cd，U_cd=ε-IR_cd，不能將abcd等效為兩個外電阻的串聯(lián)。

　　【正確解答】

　　金屬棒在力F的作用下向右作切割磁感線的運動應(yīng)視為電源，而c、d分別等效為這個電源的正、負極，U_cd是電源兩極的路端電壓，不是內(nèi)電壓。又因為導(dǎo)軌的電阻忽略不計，因此金屬棒ab兩端的電壓U_ab也等于路端電壓，即U_cd=U_ab，所以正確的答案應(yīng)選B。

　　【小結(jié)】

　　電源是將非靜電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。本題中是通過電磁感應(yīng)將機械能轉(zhuǎn)化成為電能。cd的作用是電源。ab則是外電路中的電阻。畫出等效電路圖，如圖11-6所示。然后再運用恒定電流的知識進行計算。電磁感應(yīng)的問題中經(jīng)常用到這樣的化簡為直流電路的等效方法。