Question

如圖所示，abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)邊ad比短邊ab長(zhǎng)得多，導(dǎo)體棒MN可在ad、bc邊上無(wú)摩擦滑動(dòng)，且接觸良好，導(dǎo)體棒MN的電阻與線框ab邊的電阻相等．在MN受到外力作用下，由靠近ab邊向dc邊勻速滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是   （　�。�

A、MN兩端電壓先增大后減小

B、MN上外力的功率先減小后增大

C、ab中的電流先減小后增大

D、矩形線框中消耗的電功率先減小后增大

Answer 1

分析：本題分段過(guò)程分析：當(dāng)MN從左端滑到ad中點(diǎn)的過(guò)程和從ad中點(diǎn)滑到右端的過(guò)程，抓住MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變．
導(dǎo)體棒由靠近ab邊向dc邊勻速滑動(dòng)的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，外電路總電阻先增大后減小，由歐姆定律分析MN兩端的電壓如何變化；
由題意，MN上外力的功率等于電功率，由P=

E2

R

，分析功率的變化；
分析ab中的電流時(shí)，根據(jù)干路電流與通過(guò)cd邊電流的變化進(jìn)行分析．當(dāng)MN從左端滑到ad中點(diǎn)的過(guò)程中，干路電流減小，MNcd回路的電阻減小，通過(guò)cd的電流增大，可知ab中電流減��；當(dāng)MN從ad中點(diǎn)滑到右端的過(guò)程中，干路電流增大，MNba回路的電阻增大，MN兩端的電壓減小，可知ab中電流減小；
由題意，導(dǎo)體棒MN的電阻與線框ab邊的電阻相等，根據(jù)矩形線框總電阻與MN電阻的關(guān)系，分析其功率如何變化．當(dāng)矩形線框的總電阻等于MN的電阻時(shí)，線框的功率最大．

解答：解：A、導(dǎo)體棒由靠近ab邊向dc邊勻速滑動(dòng)的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，外電路總電阻先增大后減小，由歐姆定律分析得知MN兩端的電壓先增大后減小．故A正確．
B、導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，MN上外力的功率等于回路的電功率，而回路的總電阻R先增大后減小，由P=

E2

R

得知，MN上外力的功率先減小后增大．故B正確．
C、分兩個(gè)過(guò)程分析：當(dāng)MN從左端滑到ad中點(diǎn)的過(guò)程中，外電阻增大，干路電流減小，MNcd回路的電阻減小，通過(guò)cd的電流增大，可知ab中電流減小；當(dāng)MN從ad中點(diǎn)滑到右端的過(guò)程中，干路電流增大，MNba回路的電阻增大，MN兩端的電壓減小，可知ab中電流減��；所以ab中電流一直減�。�故C錯(cuò)誤．
D、由題意，導(dǎo)體棒MN的電阻與線框ab邊的電阻相等，MN位于線框的最左端時(shí)外電阻小于MN的電阻，線框消耗的電功率最大，當(dāng)MN從左端滑到ad中點(diǎn)的過(guò)程中，矩形線框總電阻增大，滑到中點(diǎn)時(shí)，總電阻大于MN的電阻，線框消耗的電功率先增大后減�。划�(dāng)MN從ad中點(diǎn)滑到右端的過(guò)程中，線框的總電阻減小，線框消耗的電功率先增大后減�。�故D錯(cuò)誤．
故選AB

點(diǎn)評(píng)：本題一要分析清楚線框總電阻如何變化，抓住MN位于ad中點(diǎn)時(shí)線框總電阻最大，分析電壓的變化和電流的變化；二要根據(jù)推論：外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，分析功率的變化．