Question

如圖7-1，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導軌aob(在紙面內)，磁場方向垂直于紙面朝里，另有兩根金屬導軌c、d分別平行于oa、ob放置。保持導軌之間接觸良好，金屬導軌的電阻不計。現經歷以下四個過程：①以速度v移動d,使它與ob的距離增大一倍;②再以速率v移動c,使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動c,使它回到原處；④最后以速率2v移動d,使它也回到原處。設上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q₁、Q₂、Q₃和Q₄,則（  ）

A．Q1=Q2=Q3=Q4	B．Q1=Q2=2Q3=2Q4
C．2Q1=2Q2=Q3=Q4	D．Q1≠Q2=Q3≠Q4

Answer 1

A

設開始導軌d與Ob的距離為x₁，導軌c與Oa的距離為x₂，由法拉第電磁感應定律知移動c或d時產生的感應電動勢：E＝＝，通過R的電量為：Q＝I＝Δt＝。可見通過R的電量與導體d或c移動的速度無關，由于B與R為定值，其電量取決于所圍成面積的變化。①若導軌d與Ob距離增大一倍，即由x₁變2x₁，則所圍成的面積增大了ΔS₁＝x₁·x₂；②若導軌c再與Oa距離減小一半，即由x₂變為x₂/2，則所圍成的面積又減小了ΔS₂＝2x₁·x₂/2＝x₁·x₂；③若導軌c再回到原處，此過程面積的變化為ΔS₃＝ΔS₂＝2x₁·x₂/2＝x₁·x₂；④最后導軌d又回到原處，此過程面積的變化為ΔS₄＝x₁·x₂；由于ΔS₁＝ΔS₂＝ΔS₃＝ΔS₄，則通過電阻R的電量是相等的，即Q₁＝Q₂＝Q₃＝Q₄。