Question

（09年普陀区期末）（10分）如图所示，匀强磁场的磁感强度B＝0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN＝PQ＝2m，MP＝NQ＝1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R₀＝0.1/m，不计摩擦。ab杆从MP处开始以v＝5m/s 的速度向右匀速滑动。

   （1）关于ab杆两端的电势差的讨论：

某同学认为：ab杆两端的电势差U_ab就是路端电压，ab杆匀速切割磁感线时，感应电动势大小恒定，且内电阻ｒ大小不变。当ab杆滑至线框正中间时，外电路电阻最大，此时，U_ab有最大值，也即U_ab的值是先变大后变小。你认为该同学的判断是否正确？若他判断错误，你重新分析，并确定U_ab的大小：若他的判断正确，请算出U_ab的最大值。

   （2）关于线框MNPQ的电功率Ｐ的讨论：

某同学认为：既然ab杆滑至线框正中间时，路端电压最大，此时线框MNPQ的电功率P也最大，所以P的值是先变大后变小。

    你认为该同学的判断是否正确？请作出评价，并说明理由。（不需要定量计算。）

Answer 1

    解析：（1）正确。                                                               （2分）

 

        ab杆在正中间时，外电阻最大，R_m＝0.15，r＝0.1，                    （1分）

 

                                                        （1分）

 

∴                        （2分）

 

      （2）错误。                                                                               （2分）

线框MNPQ的电功率P就是电源输出功率，当R＝r时，P最大，而ab杆在正中间位置的两侧某处，均有R＝r。所以，线框MNPQ的电功率P先变大、后变小、再变大、再变小。          （2分）