Question

如圖所示，兩根平行的光滑直金屬導軌放在水平桌面上，其電阻不計，導體棒ab，cd跨放在導軌上，ab的電阻R大于cd的電阻r，當cd在外力F₁的作用下向右勻速滑動時，ab棒在外力F₂的作用下保持靜止，以下關系式正確的是：（　　）

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棒勻速運動，所受的外力F₁與安培力二力平衡．ab在外力F₂作用下保持靜止，外力F₂與所受的安培力二平衡，而兩棒所受的安培力大小相等，即可知道兩個外力之間的關系．ab棒切割磁感線相當于電源，而cd相當于外電路，ab兩端與cd兩端的電壓相等．

解答：解：由題意，cd在外力F₁作用下向右勻速運動，則外力F₁與安培力二力平衡，大小相等；ab在外力F₂作用下保持靜止，外力F₂與所受的安培力二平衡，大小相等．由安培力公式F=BIL，可知兩棒所受的安培力大小相等，則F₁=F₂．
cd棒切割磁感線相當于電源，而ab相當于外電路，導軌電阻不計，ab兩端與cd兩端的電壓都是路端電壓，大小相等．故有U_ab=U_cd．故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

點評：本題關鍵是分析兩棒的受力情況，運用平衡條件分析外力關系，由電路知識分析電壓關系．屬于基礎題．