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如圖所示,水平導軌的電阻忽略不計,金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd,且Rab>Rcd,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狀態(tài),下面說法正確的是
A.Uab>UcdB.Uab=Ucd
C.Uab<UcdD.無法判斷
B

【錯解分析】錯解:因導軌的電阻不計,金屬棒ah和cd可以等效為兩個電阻串聯,而串聯電路中,電壓的分配跟電阻成正比。因為Rab>Red,所以Uab>Ucd,故選A。
cd金屬棒在F的作用下,做切割磁感線運動,應視為電源。Ucd為電源的端電壓,而不是內電壓。所以Ucd≠IRcd,Ucd=ε-IRcd,不能將abcd等效為兩個外電阻的串聯。
【正解】金屬棒在力F的作用下向右作切割磁感線的運動應視為電源,而c、d分別等效為這個電源的正、負極,Ucd是電源兩極的路端電壓,不是內電壓。又因為導軌的電阻忽略不計,因此金屬棒ab兩端的電壓Uab也等于路端電壓,即Ucd=Uab,所以正確的答案應選B。
【點評】電源是將非靜電能轉換成電能的裝置。本題中是通過電磁感應將機械能轉化成為電能。cd的作用是電源。ab則是外電路中的電阻。畫出等效電路圖,如圖所示。然后再運用恒定電流的知識進行計算。電磁感應的問題中經常用到這樣的化簡為直流電路的等效方法。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(甲)所示的滑輪,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉動。輪上繞有輕質柔軟細線,線的一端系一重物,另一端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計,磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端,將質量為M的重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,已知重力加速度為g,忽略所有摩擦。

(1)重物勻速下降的速度v的大小是多少?
(2)對一定的磁感應強度B,重物的質量M取不同的值,測出相應的重物做勻速運動時的速度,可得出v-M實驗圖線。圖(乙)中畫出了磁感應強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線,試根據實驗結果計算B1和B2的比值。
(3)若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h,求這一過程中R上產生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩金屬桿ab、cd的長度均為L,質量均為m,電阻均為R。用兩根長為2L的柔軟導線連接后放在光滑的水平桌面上,導線的電阻與質量不計。為ad、bc的中線。在的左側空間有垂直于桌面的勻強磁場,磁感應強度為B。位于桌子邊緣的金屬桿Cd受到輕微擾動就會落下桌面,當曲運動至時,cd桿的加速度為零,此時Cd桿尚未著地。

求:(1)ab桿的最大速度;
(2)ah桿從靜止運動到00的過程中,回路中產生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合小金屬環(huán)從高h處的光滑曲面上端無初速度滾下,又沿曲面的另一側上升,則下列說法正確的是   
A.若是勻強磁場,環(huán)在左側滾上的高度小于h
B.若是勻強磁場,環(huán)在左側滾上的高度等于h
C.無論如何,環(huán)在左側滾上的高度一定等于h
D.若是非勻強磁場,環(huán)在左側滾上的高度小于h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強磁場方向豎直向下,磁感應強度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉動,邊長為L,總電阻為R,ab邊質量為m,其他三邊質量不計,現將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經時間t到達豎直位置,產生熱量為Q,若重力加速度為g,則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(  ).

A.
B.BL
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,重為3N的導體棒,放在間距為d=1m的水平放置的導軌上,其中電源電動勢E=6V,內阻r=0.5,定值電阻R0=11.5,其它電阻不計。試求:
(1)若磁場方向垂直導軌平面向上,大小為B=2T(圖未畫出),要使導體棒靜止不動,導軌與導體棒間的摩擦力至少為多大?
(2)若磁場大小不變,方向與導軌平面成角。如圖所示,此時導體棒所受的摩擦力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2011·東營模擬) (10分)如圖所示,寬度為L="0.20" m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平桌面上,導軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻.在cd右側空間存在垂直桌面向上的勻強磁場,磁感應強度B="0.50" T.一根質量為m="10" g,電阻r=0.1Ω的導體棒ab垂直放在導軌上并與導軌接觸良好.現用一平行于導軌的輕質細線將導體棒ab與一鉤碼相連,將鉤碼從圖示位置由靜止釋放.當導體棒ab到達cd時,鉤碼距地面的高度為h="0.3" m.已知導體棒ab進入磁場時恰做v="10" m/s的勻速直線運動,導軌電阻可忽略不計,取g="10" m/s2.求:

(1)導體棒ab在磁場中勻速運動時,閉合回路中產生的感應電流的大小.
(2)掛在細線上的鉤碼的質量.
(3)求導體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,足夠長的U形導體框架的寬度l =" 0.5" m,電阻忽略不計,其所在平面與水平面成角,磁感應強度B =" 0.8" T的勻強磁場方向垂直于導體框平面,一根質量m =" 0.2" kg,有效電阻R = 2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上,導體棒與框架間的動摩擦因數=0.5,導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動,通過導體棒截面的電量共為Q =" 2" C。求:
(1)導體棒勻速運動的速度;
(2)導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中,導體棒的電阻產生的焦耳熱。
(sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8,g = 10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,質量為m的單匝正方形線圈,其邊長為L,在距底邊2L的勻強磁場上方由靜止開始自由下落,設線圈下落過程中線框平面始終位于紙面內且底邊保持水平,當線框的底邊剛進入磁場區(qū)域時,恰能在勻強磁場中做勻速運動。若磁場的磁感應強度為B,求:(1)線圈的電阻多大?
(2)線圈進入磁場的過程中單位時間內有多少機械能轉化為電能?

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