Question

如图所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，长边ad比短边ab长得多，导体棒MN可在ad、bc边上无摩擦滑动，且接触良好，导体棒MN的电阻与线框ab边的电阻相等．在MN受到外力作用下，由靠近ab边向dc边匀速滑动的过程中，下列说法中正确的是   （ ）
A．MN两端电压先增大后减小
B．MN上外力的功率先减小后增大
C．ab中的电流先减小后增大
D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

Answer

本题分段过程分析：当MN从左端滑到ad中点的过程和从ad中点滑到右端的过程，抓住MN产生的感应电动势不变．
导体棒由靠近ab边向dc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析MN两端的电压如何变化；
由题意，MN上外力的功率等于电功率，由P=，分析功率的变化；
分析ab中的电流时，根据干路电流与通过cd边电流的变化进行分析．当MN从左端滑到ad中点的过程中，干路电流减小，MNcd回路的电阻减小，通过cd的电流增大，可知ab中电流减小；当MN从ad中点滑到右端的过程中，干路电流增大，MNba回路的电阻增大，MN两端的电压减小，可知ab中电流减小；
由题意，导体棒MN的电阻与线框ab边的电阻相等，根据矩形线框总电阻与MN电阻的关系，分析其功率如何变化．当矩形线框的总电阻等于MN的电阻时，线框的功率最大．
【解析】
A、导体棒由靠近ab边向dc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知MN两端的电压先增大后减小．故A正确．
B、导体棒匀速运动，MN上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由P=得知，MN上外力的功率先减小后增大．故B正确．
C、分两个过程分析：当MN从左端滑到ad中点的过程中，外电阻增大，干路电流减小，MNcd回路的电阻减小，通过cd的电流增大，可知ab中电流减小；当MN从ad中点滑到右端的过程中，干路电流增大，MNba回路的电阻增大，MN两端的电压减小，可知ab中电流减小；所以ab中电流一直减小．故C错误．
D、由题意，导体棒MN的电阻与线框ab边的电阻相等，MN位于线框的最左端时外电阻小于MN的电阻，线框消耗的电功率最大，当MN从左端滑到ad中点的过程中，矩形线框总电阻增大，滑到中点时，总电阻大于MN的电阻，线框消耗的电功率先增大后减小；当MN从ad中点滑到右端的过程中，线框的总电阻减小，线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误．
故选AB