Question

【題目】矩形線框PQMN固定在一絕緣斜面上，PQ長為L，PN長為4L，其中長邊由單位長度電阻為r0的均勻金屬條制成，短邊MN電阻忽略不計，兩個短邊上分別連接理想電壓表和理想電流表。磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，方向垂直斜面向上，一與長邊材料、粗細(xì)完全相同的金屬桿與線框接觸良好，在沿導(dǎo)軌向上的外力作用下，以速度v從線框底端勻速滑到頂端。已知斜面傾角為θ，不計一切摩擦。則下列說法中正確的是（　�。�

A.金屬桿上滑過程中電流表的示數(shù)先變大后變小

B.作用于金屬桿的外力一直變大

C.金屬桿運動到長邊正中間時，電壓表示數(shù)為

D.當(dāng)金屬桿向上運動到距線框底端3.5L的位置時，金屬桿QM、PN上消耗的總電功率最大

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．金屬桿相當(dāng)于電源，金屬桿上滑過程中，外電路的總電阻一直減小，則總電流即電流表的示數(shù)一直變大。故A錯誤；

B．金屬桿勻速運動，作用于金屬桿的外力

由于總電流一直變大，所以作用于金屬桿的外力一直變大，故B正確；

C．由電磁感應(yīng)定律，金屬桿運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

金屬桿到達(dá)軌道正中間時，所組成回路的總電阻為

由閉合電路歐姆定律，回路電流為

電壓表測的是路端電壓，所以電壓表示數(shù)為

故C錯誤；

D．設(shè)金屬桿向上運動x距離時，金屬桿QM、PN上消耗的總電功率即電源的輸出功率最大。電源電動勢一定，內(nèi)外電阻相等時電源輸出功率最大

解得

故D正確。

故選BD。