Question

【題目】如圖所示，有五根完全相同的金屬桿，其中四根固連在一起構(gòu)成正方形閉合框架，固定在絕緣水平桌面上，另一根金屬桿ab擱在其上且始終接觸良好。勻強(qiáng)磁場垂直穿過桌面，不計ab桿與框架的摩擦，當(dāng)ab桿在外力F作用下勻速沿框架從最左端向最右端運(yùn)動過程中( )

A. 外力F先減小后增大

B. 桌面對框架的水平作用力保持不變

C. ab桿的發(fā)熱功率先減小后增大

D. 正方形框架的發(fā)熱功率總是小于ab桿的發(fā)熱功率

Answer 1

【答案】AC

【解析】ab向右勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，是定值，ab可以看做電源，框架構(gòu)成外電路，當(dāng)ab運(yùn)動到框架的中間位置時，外電路電阻最大，等于ab的電阻，因此在ab運(yùn)動過程中，外電路總電阻R先增大后減小，由可知，電路電流先減小后增大，ab受到的安培力為，可知安培力先減小后變大，ab勻速運(yùn)動，由平衡條件得：F=FB，所以外力F先減小后增大，故A對；由A可知，電路電流先減小后增大，框架受到的安培力，先減小后增大，由平衡條件可知，桌面對框架的水平作用力與所受的安培力大小相等，所以桌面對框架的水平作用力先變小后變大，故B錯誤；通過ab的電流I先減小后增大，則ab桿的發(fā)熱功率，先減小后變大，故C正確； D、當(dāng)ab在框架的中央時，內(nèi)外電阻相等，除此之外，外電阻總是小于內(nèi)電阻的，由可知，外電壓小于等于內(nèi)電壓，由可知正方形框架的發(fā)熱功率總是小于等于ab桿的發(fā)熱功率，故D錯誤；故選AC。