(1)根据法拉第电磁感应定律:
第n个环中的感应电动势最大值为:E
nmax=2
r
2n……………………….(1分)
第n个环的电阻为:R
n=2πr
n·R
0……………………………………….(1分)
因此第n个环中电流的最大值为:I
nmax=E
nmax/R
n=
r
n/R
0……………..(2分)
因此第n个环中电流的有效值为:
I
n=
=r
n/R
0=
n (n=1,2,…,8).……………………………….(2分)
(2)由:P
1=
……………………………………………………………………………..(2分)
和:P
n=I
2nR
n=n
3P
1………………………………………………………………....(2分)
前三个导电圆环,释放的总功率:
P=P
1+P
2+P
3=(1
3+2
3+3
3)P
1=72πr
30/R
0…………………………………………..(2分)
(3)设:t秒内辐射出的光子数为N
n,因为电能全部转化为光能:
∴I
2nR
nt=N
n·h
…………………………………………………………………….(2分)
c=λ
…………………………………………………………………………….(2分)
∴N
n=
n
3………………………………………………………………………(1分)
第三条导体环上释放的光子数:N
3=
………………………………
…………………(1分)