14.如圖所示,固定的正方形閉合導(dǎo)線框abcd,處于垂直線框平面的勻強磁場中,一根金屬桿ef,靠近ab平行放置在導(dǎo)線框上,在垂直ef桿且沿線框平面的拉力F作用下,ef桿沿導(dǎo)線框向cd邊勻速滑動,滑動中ef桿始終與ab邊平行,且與導(dǎo)線框接觸良好,若ef桿與導(dǎo)線框間摩擦不計,ef桿與導(dǎo)線框每個邊的電阻都相同,則在勻速滑動過程中,以下說法中正確的是( 。
A.ef桿中的電流先變大后變小
B.ef桿兩端電勢差先變小后變大
C.拉力F的瞬時功率先變大后變小
D.導(dǎo)線框abcd消耗的電功率先變大后變小

分析 根據(jù)并聯(lián)總電阻規(guī)律,判斷出ef桿從ab邊運動到cd邊的過程中,外電阻的變化,從而判斷出ef桿中的電流變化情況;
ef桿做勻速運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變,外電阻先增大后減小,再判斷ef桿兩端電勢差的變化;
ef桿做勻速運動,拉力F的瞬時功率等于電路中的電功率,根據(jù)功率的計算公式,判斷拉力的功率的變化;
當外電阻等于電源的內(nèi)電阻時,電源的輸出功率最大,判斷出導(dǎo)線框電阻的變化,再判斷導(dǎo)線框abcd消耗的電功率變化情況.

解答 解:A、金屬桿ef向右運動的過程中,外電阻先增大后減小,當ef運動到線框中線時,外電路的電阻最大.根據(jù)閉合電路歐姆定律得知ef桿中的電流先減小后增大,故A錯誤;
B、ef桿做勻速運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢保持不變,外電阻先增大后減小,則ef桿兩端的電勢差即路端電壓先增大后減小,故B錯誤;
C、ef桿做勻速運動,拉力F的瞬時功率等于電路中的電功率,根據(jù)P=$\frac{{E}^{2}}{r+R}$得知,拉力的功率先減小后增大,故C錯誤;
D、正方形閉合導(dǎo)線框abcd中消耗的電功率相當于電源的輸出功率,根據(jù)推論:當外電阻等于電源的內(nèi)電阻時,電源的輸出功率最大.由題意,導(dǎo)線框并聯(lián)的總電阻先增大后減小,在中線處并聯(lián)總電阻最大時等于ef桿的電阻,則知消耗的功率先增大后減小.故D正確.
故選:D.

點評 本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合,關(guān)鍵抓住線框的總電阻先增大后減小,根據(jù)功率公式、歐姆定律等規(guī)律進行分析.

練習冊系列答案
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A.燈絲晃動是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.燈絲晃動是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機械能
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5.如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖,其中電動機內(nèi)電阻r=1Ω,電路中另一電阻R=9Ω,直流電壓U=180V,理想電壓表示數(shù)UV=135V,電動機正以v=1m/s勻速豎直向上提升某重物,g取10m/s2,下列判斷正確的是( 。
A.輸入電動機的電功率是675WB.通過電動機的電流是18A
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2.在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和△U3表示.下列判斷正確的是( 。
A.△U1<△U2,△U2<△U3B.$\frac{{U}_{1}}{I}$不變,$\frac{△{U}_{1}}{△I}$變小
C.$\frac{{U}_{2}}{I}$變小,$\frac{△{U}_{2}}{△I}$變大D.$\frac{{U}_{3}}{I}$變小,$\frac{△{U}_{3}}{△I}$不變

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9.一個半徑為R的玻璃半球,如圖甲所示平放在水平桌面上(上表面水平)若一道激光從距O點距離為$\frac{{\sqrt{3}R}}{3}$的E點與上表面成45°射入,則部分光線能從O點右側(cè)的F射出,F(xiàn)點離O點的距離也為$\frac{{\sqrt{3}R}}{3}$,且射出時與上表面也成45°.現(xiàn)改用一束豎直光垂直照射玻璃半球(如圖乙),結(jié)果在水平桌面上出現(xiàn)了一個亮斑,求該亮斑的半徑.

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19.“蹦極”是一種非常刺激的戶外休閑運動,人從水面上方某處的平臺上跳下,靠自身所受的重力讓其自由下落,被拉伸的蹦極繩又會產(chǎn)生向上的力,把人拉上去,然后人再下落.正是在這上上下下的運動中,蹦極者體會到驚心動魄的刺激.設(shè)一次蹦極中所用的橡皮繩原長為15 m.質(zhì)量為50kg的人在下落到最低點時所受的向上的最大拉力為3000N,已知此人停在空中時,蹦極的橡皮繩長度為17.5 m,橡皮繩的彈力與伸長的關(guān)系符合胡克定律.(取g=10 N/kg).求:
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6.如圖所示的電路中,各個電阻都是2Ω,電流表內(nèi)阻不計,在B、C 兩點間加3V 電壓時,則電流表的示數(shù)為( 。
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3.為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖1所示實驗裝置.請思考探究思路并回答下列問題:
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(2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C.
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B.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動

(3)某學(xué)生在平衡摩擦力時,不慎使長木板傾角偏大.則他所得到的a-F關(guān)系應(yīng)該是上面圖2中的哪根圖線?答:C(圖中a是小車的加速度,F(xiàn)是細線作用于小車的拉力).
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(5)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做a與$\frac{1}{M}$的圖象.
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