如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框…——2015 高考物理第 18 题答案解析

2015_省自主命题(福建)

2015 福建 第 18 题 单选题 区分题
2015_省自主命题(福建)

18.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框 abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab<sub>、</sub> dc以速度 v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中

A. PQ中电流先增大后减小
B. PQ两端电压先减小后增大
C. PQ上拉力的功率先减小后增大
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
参考答案

C

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【答案】 C

【解析】设PO左侧电路的电阻为Rx,则右侧电路的电阻为3R-Rx,所以外电路的总电阻为$R ^ { \prime } = \frac { R _ { x } \left( 3 R - R _ { x } \right) } { 3 R }$,外电路电阻先增大后减小,所以路端电压先增大后减小,所以B错误;电路的总电阻先增大后减小,再根据闭合电路的欧姆定律可得PQ中的电流: $I = \frac { E } { R + R ^ { \prime } }$ 先较小后增大,故A错误;由于导体棒做匀速运动,拉力等于安培力,即F=BIL,拉力的功率 $P { = } B I L \nu ,$,先减小后增大,所以C正确;外电路的总电阻 $R ^ { \prime } = \frac { R _ { x } \left( 3 R - R _ { x } \right) } { 3 R }$ 最大为3R/4,小于电源内阻R,又外电阻先增大后减小,所以外电路消耗的功率先增大后减小,故D错误。

【考点定位】 电磁感应

【名师点睛】 本题主要是对电路的分析以及对电功率的计算,外电路为并联电路,在导体棒运动的过程中外电路电阻在改变,从而判断路端电压的变化,然后根据外电路消耗的电功率与外电路电阻的关系,判断输出功率的变化。

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