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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图在直径为D、电阻为R的细金属丝圆环区域内有一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为B=kt（k为常数），求：（1）金属圆环中通过的感应电流；（2）若圆环产生的热全部以波长
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图在直径为D、电阻为R的细金属丝圆环区域内有一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为B=kt（k为常数），求：
（1）金属圆环中通过的感应电流；
（2）若圆环产生的热全部以波长为λ的红外线光子辐射出来，则在ts内射出的光子数目是多少？
◎ 答案
（1）由圆的面积公式，则有：
S=π
D
2
4
因为B=kt，所以
△B
△t
=k
所以
ε=
△Φ
△t
=
S?△B
△t
=
π
4
D
2
?k
解得：
I=
ε
R
=
π
D
2
k
4R
（2）设t s射出的光子数为n，h为普朗克常数，c为真空光速，电能
E
1
=
I
2
Rt
光子能量
E
2
=
hc
λ
电能全部转化为光能：即
I
2
Rt=n?
hc
λ
所以
n=
I
2
Rtλ
h?c
=
π
2
D
4
k
2
λt
16Rh?c
答：（1）金属圆环中通过的感应电流
π
D
2
K
4R
；
（2）若圆环产生的热全部以波长为λ的红外线光子辐射出来，则在ts内射出的光子数目是
π
2
D
4
K
2
λt
16Rhc
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图在直径为D、电阻为R的细金属丝圆环区域内有一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为B=kt（k为常数），求：（1）金属圆环中通过的感应电流；（2）若圆环产生的热全部以波长…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】，【能量守恒定律、第一类永动机】，【光子的动量】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/440328.html
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