Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的電阻絲繞制的矩形導線框abcd處于勻強磁場中，另一種材料的導體棒MN可與導線框保持良好接觸并做無摩擦滑動．當導體棒MN在外力作用下從導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，其產生的感應電動勢相當于電源的電動勢E，其電阻相當于電源的內阻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MN左側電阻為R1，右側電阻為R2，導線框的總電阻為R＝R1＋R2，所以外電路的并聯總電阻：

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的．

可見，當時， 有最大值， 隨的變化圖象如圖所示：

下面根據題意，結合圖象討論P外變化的情況有：

(1)若的最大值，則其導線框上消耗的電功率是先增大后減小．

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

(3)若是的最小值，則導線框上消耗的電功率是先減小后增大。

綜上所述，B、D正確。