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如图所示,水平导轨的电阻忽略不计,金属棒ab和cd的电阻多别为Rab和Rcd,且Rab>Rcd,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.Uab>UcdB.Uab=Ucd
C.Uab<UcdD.无法判断
B

【错解分析】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Rab>Red,所以Uab>Ucd,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。Ucd为电源的端电压,而不是内电压。所以Ucd≠IRcd,Ucd=ε-IRcd,不能将abcd等效为两个外电阻的串联。
【正解】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,Ucd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Uab也等于路端电压,即Ucd=Uab,所以正确的答案应选B。
【点评】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。
练习册系列答案
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如图(甲)所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将质量为M的重物由静止释放,重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,已知重力加速度为g,忽略所有摩擦。

(1)重物匀速下降的速度v的大小是多少?
(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
(3)若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热。

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求:(1)ab杆的最大速度;
(2)ah杆从静止运动到00的过程中,回路中产生的焦耳热。

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如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是   
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.无论如何,环在左侧滚上的高度一定等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

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如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于(  ).

A.
B.BL
C.
D.

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(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻不计。试求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?

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(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热。
(sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8,g = 10m/s2

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(2)线圈进入磁场的过程中单位时间内有多少机械能转化为电能?

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