Question

【題目】如圖所示，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為6R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中（ ）

A.PQ中電流先減小后增大

B.拉力的功率先增大后減小

C.線框消耗的電功率先減小后增大

D.bc邊通過的電流一直增大

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)PQ位于中點(diǎn)時，外電阻最大，最大值為

A．導(dǎo)體棒由靠近ad邊向bc邊勻速滑動的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv，保持不變，外電路總電阻先增大后減小，則總電流先減小后增大，由歐姆定律分析得知PQ中的電流先減小后增大，故A正確；

B．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動，PQ上外力的功率等于回路的電功率，而回路的總電阻先增大后減小，由分析得知，PQ上拉力的功率先減小后增大，故B錯誤；

C．線框作為外電路，總電阻最大值為

從最左端達(dá)到中間位置的過程中，導(dǎo)體棒PQ上的電阻先大于線框的外電阻、達(dá)到某位置時等于線框外電阻、再移動一端距離小于線框外電阻，運(yùn)動到中間外電阻最大，根據(jù)對稱性可知，從中間向最右端運(yùn)動過程中，電阻先一直減��；根據(jù)閉合電路的功率的分配關(guān)系與外電阻的關(guān)系可知，當(dāng)外電路的電阻值與電源的內(nèi)電阻相等時外電路消耗的電功率最大，所以可得線框消耗的電功率先增大后減小、再增大再減小，故C錯誤；

D．導(dǎo)體棒由靠近ad到運(yùn)動到中間位置的過程中，外電路的電阻增大，所以外電路的電壓增大，而bc所在支路電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，通過bc的電流增大，當(dāng)導(dǎo)體棒由中間位置向bc運(yùn)動時，外電路的電阻不斷減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流不斷增大，而bc的電阻不斷減小，根據(jù)并聯(lián)電流電流和電阻成反比可知，bc的電流也不斷增加，故D正確。

故選AD。