Question

14．如圖所示，固定的正方形閉合導(dǎo)線框abcd，處于垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場中，一根金屬桿ef，靠近ab平行放置在導(dǎo)線框上，在垂直ef桿且沿線框平面的拉力F作用下，ef桿沿導(dǎo)線框向cd邊勻速滑動，滑動中ef桿始終與ab邊平行，且與導(dǎo)線框接觸良好，若ef桿與導(dǎo)線框間摩擦不計(jì)，ef桿與導(dǎo)線框每個(gè)邊的電阻都相同，則在勻速滑動過程中，以下說法中正確的是（　　）

• A． ef桿中的電流先變大后變小
• B． ef桿兩端電勢差先變小后變大
• C． 拉力F的瞬時(shí)功率先變大后變小
• D． 導(dǎo)線框abcd消耗的電功率先變大后變小

Answer 1

分析 根據(jù)并聯(lián)總電阻規(guī)律，判斷出ef桿從ab邊運(yùn)動到cd邊的過程中，外電阻的變化，從而判斷出ef桿中的電流變化情況；
ef桿做勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變，外電阻先增大后減小，再判斷ef桿兩端電勢差的變化；
ef桿做勻速運(yùn)動，拉力F的瞬時(shí)功率等于電路中的電功率，根據(jù)功率的計(jì)算公式，判斷拉力的功率的變化；
當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)電阻時(shí)，電源的輸出功率最大，判斷出導(dǎo)線框電阻的變化，再判斷導(dǎo)線框abcd消耗的電功率變化情況．

解答 解：A、金屬桿ef向右運(yùn)動的過程中，外電阻先增大后減小，當(dāng)ef運(yùn)動到線框中線時(shí)，外電路的電阻最大．根據(jù)閉合電路歐姆定律得知ef桿中的電流先減小后增大，故A錯(cuò)誤；
B、ef桿做勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變，外電阻先增大后減小，則ef桿兩端的電勢差即路端電壓先增大后減小，故B錯(cuò)誤；
C、ef桿做勻速運(yùn)動，拉力F的瞬時(shí)功率等于電路中的電功率，根據(jù)P=$\frac{{E}^{2}}{r+R}$得知，拉力的功率先減小后增大，故C錯(cuò)誤；
D、正方形閉合導(dǎo)線框abcd中消耗的電功率相當(dāng)于電源的輸出功率，根據(jù)推論：當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)電阻時(shí)，電源的輸出功率最大．由題意，導(dǎo)線框并聯(lián)的總電阻先增大后減小，在中線處并聯(lián)總電阻最大時(shí)等于ef桿的電阻，則知消耗的功率先增大后減�。�故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合，關(guān)鍵抓住線框的總電阻先增大后減小，根據(jù)功率公式、歐姆定律等規(guī)律進(jìn)行分析．