Question

如圖1-2-22所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.金屬桿MN在角形金屬框上從O點(diǎn)以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流各是怎樣變化的？金屬桿和金屬框是粗細(xì)、材料完全相同的導(dǎo)體，且接觸良好(    )

圖1-2-22

A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都增大               B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都不變

C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷增大，感應(yīng)電流不變      D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷增大，感應(yīng)電流無(wú)法確定

Answer 1

解析：導(dǎo)體棒MN向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，就導(dǎo)體棒而言，其切割磁感線的長(zhǎng)度不變，MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變；對(duì)閉合回路有貢獻(xiàn)的電動(dòng)勢(shì)并不是MN上的總電動(dòng)勢(shì)，而是與角形導(dǎo)體框接觸的那部分，該部分導(dǎo)體棒隨著向右的運(yùn)動(dòng)，有效長(zhǎng)度在增加，故閉合回路中的電動(dòng)勢(shì)在增大.

設(shè)單位長(zhǎng)度的電阻為R₀，角形導(dǎo)體框的角度為θ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的位移為x，則有x=vt.此時(shí)切割磁感線的導(dǎo)體長(zhǎng)度l=xtanθ，斜邊長(zhǎng)度為y=x/cosθ，回路中的總電阻為R=（x+y+l）R₀=vt（1++tanθ）R₀，電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=Bv²ttanθ，根據(jù)閉合電路歐姆定律：I=，該式表明感應(yīng)電流是定值.故選項(xiàng)C正確.

答案：C