Question

高中物理关于电磁感应

如图所示,粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中,另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动,当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中,导线框上消耗的电功率的变化情况可能为
A 逐渐变大
B 先增大后减小
C 先减小后增大
D 增大、减小、再增大、再减小
答案是BCD，为什么？

Answer 1

MN产生电动势，相当于电源；外电路由两条支路并联而成（一支路为MabN、一支路为MdcN）。导线框上消耗的电功率即电源的输出功率。
当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。
而且题述过程中，外电路的电阻的变化情况是：先增大再减小。
分三种情况，分析开始的外电阻和内阻的关系
1.当开始时R外大于r，且R外的最大值大于r，则有电功率先减小再增大选 C
2.当开始时R外小于r，且R外的最大值小于r，则有电功率先增大再减小选 B
3.当开始时R外小于r，且R外的最大值大于r，则R外增大电功率增大直到R外等于r后再减小，.直到R外达到最大，然后R外减小电功率增大 直到R外等于r后再减小选 D

Answer 2

MN产生电动势，相当于电源；外电路由两条支路并联而成（一支路为MabN、一支路为MdcN）。导线框上消耗的电功率即电源的输出功率。
当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。
而且题述过程中，外电路的电阻的变化情况是：先增大再减小。
由于题中无确定的数据，故BCD均有可能。

Answer 3

根据外电路总电阻等于电源电阻时，外电路功率最大.当导体棒运动到线框中点时有三种情况(运动后相当于线框并联) 1.线框总电阻比导体电阻小功率凭增大后减小 2.总电阻比导体棒电阻大则先增再减再增再减 3.线框电阻最小都小于导体则为C