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问题详情:

如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好.匀强磁场垂直穿过桌面,不计ab杆与框架的摩擦,当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中(  )

如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab...如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab... 第2张

A.外力F先减小后增大

B.桌面对框架的水平作用力保持不变

C.ab杆的发热功率先减小后增大

D.正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率

【回答】

解:A、ab向右匀速运动,产生的感应电动势为E=BLv,是定值,ab可以看做电源,框架构成外电路,当ab运动到框架的中间位置时,外电路电阻最大,等于ab的电阻,因此在ab运动过程中,外电路总电阻R先增大后减小,由I=如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab... 第3张如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab... 第4张可知,电路电流先减小后增大,ab受到的安培力为FB=BIL,可知安培力先减小后变大,ab匀速运动,由平衡条件得:F=FB,所以外力F先减小后增大,故A正确;

B、由A可知,电路电流先减小后增大,框架受到的安培力FB框=BIL,先减小后增大,由平衡条件可知,桌面对框架的水平作用力与所受的安培力大小相等,所以桌面对框架的水平作用力先变小后变大,故B错误;

C、通过ab的电流I先减小后增大,则ab杆的发热功率P=I2Rab,先减小后变大,故C正确;

D、当ab在框架的*时,内外电阻相等,正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率.除此之外,外电阻总是小于内电阻的,由U=IR可知,外电压小于等于内电压,由Q=W=UIt可知外电路产生的总热量小于ab杆产生的总热量,故D错误;

故选:AC.

知识点:专题八 电磁感应

题型:多项选择