Question

（2010?永州一模）如图所示，金属框abcd的长是宽的2倍，金属棒PQ的长度与金属框的宽度相等，且与金属框导体的材料和横截面积都相同，匀强磁场垂直纸面向里．现用外力F将金属棒PQ匀速地从金属框的最左端（与ab重合的位置）拉到最右端（与cd重合的位置），则（　　）

A．PQ中的电流先增大后减小

B．PQ两端的电压先增大后减小

C．金属框消耗的功率先增大后减小

D．外力的功率先增大后减小

Answer 1

分析：金属棒PQ匀速地从金属框的最左端拉到最右端的过程中，外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析PQ中电流和两端电压如何变化．根据推论：当电源内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，分析金属框消耗的功率如何变化．外力的功率等于整个电路的电功率P，由P=EI分析即可．

解答：解：AB、金属棒PQ匀速地从金属框的最左端拉到最右端的过程中，PQ相当于电源，金属框相当于外电路．当PQ滑至金属框的中线时，外电路总电阻最大．则PQ从左到右的过程中，外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律得知，PQ中电流先减小后增大，PQ两端的电压是路端电压，可知，PQ两端的电压先增大后减小．故A错误，B正确．
C、设PQ的电阻为R．PQ与ab重合时，外电路总电阻小于R；当PQ滑到中线时，外电阻大于R，则从ab到中线的过程中，有一个位置外电路总电阻等于PQ的电阻，故根据推论：当电源内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，可知，PQ从ab位置滑至中线的过程中，金属棒消耗的功率先增大再减小；同理，从中线到dc的过程中，金属棒消耗的功率也先增大再减小．故C错误．
D、根据功能关系得知，金属棒匀速运动时，外力的功率等于整个电路的电功率P，由P=EI分析知，E不变，I先减小后增大，则P也先减小后增大，故D错误．
故选：B．

点评：本题实质是电路中动态变化分析问题，关键确定外电路总电阻的变化，并能运用推论分析C项．