問題詳情:
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.勻強磁場垂直穿過桌面,不計ab杆與框架的摩擦,當ab杆在外力F作用下勻速沿框架從最左端向最右端運動過程中( )
A.外力F先減小後增大
B.桌面對框架的水平作用力保持不變
C.ab杆的發熱功率先減小後增大
D.正方形框架的發熱功率總是小於ab杆的發熱功率
【回答】
解:A、ab向右勻速運動,產生的感應電動勢爲E=BLv,是定值,ab可以看做電源,框架構成外電路,當ab運動到框架的中間位置時,外電路電阻最大,等於ab的電阻,因此在ab運動過程中,外電路總電阻R先增大後減小,由I=可知,電路電流先減小後增大,ab受到的安培力爲FB=BIL,可知安培力先減小後變大,ab勻速運動,由平衡條件得:F=FB,所以外力F先減小後增大,故A正確;
B、由A可知,電路電流先減小後增大,框架受到的安培力FB框=BIL,先減小後增大,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後變大,故B錯誤;
C、透過ab的電流I先減小後增大,則ab杆的發熱功率P=I2Rab,先減小後變大,故C正確;
D、當ab在框架的*時,內外電阻相等,正方形框架的發熱功率等於ab杆的發熱功率.除此之外,外電阻總是小於內電阻的,由U=IR可知,外電壓小於等於內電壓,由Q=W=UIt可知外電路產生的總熱量小於ab杆產生的總熱量,故D錯誤;
故選:AC.
知識點:專題八 電磁感應
題型:多項選擇