Question

如圖所示，虛線框abcd內為一正方形勻強磁場區域，磁場方向垂直于紙面．實線框a′b′c′d′是一個矩形導體線框，a′b′邊與ab邊平行，且a′b′=2b′c′．若將導線框沿垂直于ab的方向勻速地拉離磁場區域，外力做的功為W₁；若將導線框沿垂直于ad的方向以相同的速率勻速地拉離磁場區域，外力做的功為W₂．則（　　）

A．W1=W2

B．W1=2W2

C．2W1=W2

D．4W1=W2

Answer 1

設b′c′=l，a′b′=2l．
由于線框勻速運動，外力做的功等于線框中產生的焦耳熱，根據焦耳定律得：
將導線框沿垂直于ab的方向勻速地拉離磁場區域，外力做的功為：W₁=

E 21

R

t₁=

(Blv)2

R

?

2l

v

=

2B2l3v

R

將導線框沿垂直于ad的方向勻速地拉離磁場區域，外力做的功為：W₂=

E 22

R

t₂=

(B2lv)2

R

?

l

v

=

4B2l3v

R

得到：W₂=2W₁
故選：C