Question

如圖1-2-22所示，勻強磁場方向垂直紙面向里.金屬桿MN在角形金屬框上從O點以速度v向右勻速運動的過程中，閉合回路中的感應(yīng)電動勢和感應(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)電動勢和感應(yīng)電流都增大               B.感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都不變

C.感應(yīng)電動勢不斷增大，感應(yīng)電流不變      D.感應(yīng)電動勢不斷增大，感應(yīng)電流無法確定

Answer 1

解析：導(dǎo)體棒MN向右運動切割磁感線，就導(dǎo)體棒而言，其切割磁感線的長度不變，MN上的感應(yīng)電動勢不變；對閉合回路有貢獻的電動勢并不是MN上的總電動勢，而是與角形導(dǎo)體框接觸的那部分，該部分導(dǎo)體棒隨著向右的運動，有效長度在增加，故閉合回路中的電動勢在增大.

設(shè)單位長度的電阻為R₀，角形導(dǎo)體框的角度為θ，運動時間t，導(dǎo)體棒向右運動的位移為x，則有x=vt.此時切割磁感線的導(dǎo)體長度l=xtanθ，斜邊長度為y=x/cosθ，回路中的總電阻為R=（x+y+l）R₀=vt（1++tanθ）R₀，電動勢為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C正確.

答案：C