题目内容
9．
如图所示，粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd（ad＞ab）处于匀强磁场中．磁场方向与导线框所在平面垂直．另种材料同样规格的金属丝MN可与导线框保持良好接触且始终与ab、cd平行．当MN在外力作用下从导线框左端匀速滑到右端的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 金属丝MN中的电流先减小后增大 | |
| B． | 金属丝MN中的电流先增大后减小 | |
| C． | 导线框abcd消耗的电功率先减小后增大 | |
| D． | 导线框abcd消耗的电功率先增大后减小 |
分析 导体棒MN向右运动切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，线框左右两部分并联，相当于外电路，当MN运动到线框中线时，外电路的电阻最大，而MN的感应电动势不变，根据推论：当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，可知，由于外电阻与MN电阻的关系未知，无法判断线框消耗的功率如何变化．根据闭合电路欧姆定律I=$\frac{E}{R+r}$分析MN棒中的电流强度变化情况．根据路端电压随外电阻增大而增大，判断MN棒两端电压的变化．MN棒做匀速运动，拉力的功率等于电路中电功率，根据P=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$分析拉力的功率变化．
解答 解：A、导体棒MN向右运动的过程中，外电阻先增大后减小，当MN运动到线框中线时，外电路的电阻最大．根据闭合电路欧姆定律I=$\frac{E}{R+r}$得知，MN棒中的电流先减小后增大．故A正确，B错误．
C、D、矩形线框中消耗的电功率相当于电源的输出功率，根据P=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$得知：当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大．
由于ab、cd上的电阻值与MN 的电阻值相等，所以开始时线框的总电阻小于MN的电阻，当线框的电阻增大的过程中，线框消耗的电功率增大；
由于bc的长度大于ab的长度，所以bc的电阻值大于ab的电阻值，计算可知，当MN运动到线框正中间时，外电路的电阻将大于MN的电阻值，所以线框的电阻等于MN的电阻值后再增大时，外电路消耗的电功率开始减小；当MN运动到线框正中间时时具有一个最小值．然后线框消耗的电功率再增大，然后再减小，其变化的曲线如同一个“M”型．故C错误，D错误．
故选：A
点评 本题是电磁感应与电路的综合，关键抓住线框的总电阻先增大后减小，根据功率公式、欧姆定律等规律进行分析．
核心素养学练评系列答案
如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则（ ）| A． | 该棱镜的折射率为2 | |
| B． | 光从F点射出，与BC的夹角等于60° | |
| C． | 光在F点发生全反射，反射光交在AC的中点 | |
| D． | 肯定有光线能从E点折射出来，与AB的夹角也等于30° |
正四面体ABCD，每条边的电阻均为R=1Ω，取一条边的两个顶点A、B，如图所示．接入这两点一个电压恒为10V的电源，求电流表的示数（假设该电流表十分强大，量程无限）．| A． | 某同学在秋千上越荡越高，说明能量守恒定律是有适用条件的 | |
| B． | 某同学在秋千上荡秋千时，在最低点时处于超重状态 | |
| C． | 某同学在秋千上荡秋千时，在最大高度处的速度为零但加速度不为零 | |
| D． | 某同学在秋千上荡秋千时，如果坐在秋千上不动，只能是越荡越低 |
如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率η=$\sqrt{2}$，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°．则下列说法正确的是（ ）| A． | 光线第一次入射到AB界面上时，既有反射又有折射 | |
| B． | 光线第一次从棱镜折射进入空气，应发生在CD界面 | |
| C． | 第一次的出射点距C$\frac{4\sqrt{3}}{3}$cm | |
| D． | 光线第一次射出棱镜时，折射角为45° |
如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC和A1B1C1，∠A=∠A1=30°，AC面和A1C1面平行，且A、B1、C1在一条直线上，两三棱镜放置在空气中，一单色细光束O垂直于AB面入射，光线从A1B1面射出时，出射光线方向与入射光线O的方向平行．若玻璃的折射率n=$\sqrt{3}$，A、C1两点间的距离为d，光线从A1B1面上的b点（图上未画）射出．
如图所示，一个宽度为L的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．用粗细均匀的导线制成一边长也为L的正方形闭合线框，现将闭合线框从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，（取逆时针方向的电流为电流的正方向）．如图中能正确反映该过程ab两点电势差和流过线框的电流随时间变化的图象是（ ）
如图所示，竖直面内的正方形导线框ABCD、abcd的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场．开始时，ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l．现将系统由静止释放，当ABCD全部进入磁场时，系统开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则下列说法正确的是（ ）| A． | 系统匀速运动的速度大小为$\frac{mgR}{2{B}^{2}{l}^{2}}$ | |
| B． | 从开始运动至ABCD全部进入磁场的过程中．两线框组成的系统克服安培力做的功为mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{l}^{4}}$ | |
| C． | 两线框从开始运动至等高的过程中，所产生的总焦耳热为2mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{4{B}^{4}{l}^{4}}$ | |
| D． | 导线框abcd通过磁场的时间$\frac{3{B}^{2}{l}^{3}}{mgR}$ |
| A． | 磁场的方向就是该点的磁感应强度的方向 | |
| B． | 磁场的方向就是通过该点的磁感线的方向 | |
| C． | 磁场的方向就是通电导体在该点受到的磁场力的方向 | |
| D． | 磁场的方向就是小磁针南极在该点受到的磁场力的方向 |