Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的電阻絲繞制的矩形導(dǎo)線框abcd處于勻強磁場中，另一種材料的導(dǎo)體棒MN可與導(dǎo)線框保持良好接觸并做無摩擦滑動．當導(dǎo)體棒MN在外力作用下從導(dǎo)線框左端開始做切割磁感線的勻速運動一直滑到右端的過程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率的變化情況可能為(　　)

A. 逐漸增大

B. 先增大后減小

C. 逐漸減小

D. 先增大后減小，再增大，接著再減小

Answer 1

【答案】BD

【解析】導(dǎo)體棒MN在框架上做切割磁感線的勻速運動，相當于電源，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當于電源的電動勢E，其電阻相當于電源的內(nèi)阻r，線框abcd相當于外電路，等效電路如下圖所示．

由于MN的運動，外電路的電阻是變化的，設(shè)MN左側(cè)電阻為R1，右側(cè)電阻為R2，導(dǎo)線框的總電阻為R＝R1＋R2，所以外電路的并聯(lián)總電阻：

由于為定值，故當： 時， 最大。

在閉合電路中，外電路上消耗的電功率是與外電阻有關(guān)的．

可見，當時， 有最大值， 隨的變化圖象如圖所示：

下面根據(jù)題意，結(jié)合圖象討論P外變化的情況有：

(1)若的最大值，則其導(dǎo)線框上消耗的電功率是先增大后減�。�

(2)若的最大值，且的最小值，則導(dǎo)線框上消耗的電功率是先增大后減小，再增大，接著再減�。�

(3)若是的最小值，則導(dǎo)線框上消耗的電功率是先減小后增大。

綜上所述，B、D正確。