如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t0时间内:(1)通过金

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 焦耳定律,电热/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t0时间内:
(1)通过金属丝的感应电流大小和方向;
(2)金属丝中感应电流产生的焦耳热量;
(3)金属丝辐射出的光子数。(设金属丝产生的热量全部以频率为v的红外线辐射出来、普朗克常数为h)

◎ 答案

解:(1)设0至t0时间内回路中的感应电动势为E,感应电流为I,由法拉第电磁感应定律:
根据楞次定律判断,

根据欧姆定律有:
联立①②③得
金属丝上的电流方向为由a经金属丝到b⑤
(2)由焦耳定律及④,金属丝上产生的热量为:
(3)设发射m的光子数为n,根据爱因斯坦的光子说,这些光子的能量为:E=mhv⑦
依题意:Q=E⑧
联立⑥⑦⑧可得:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t0时间内:(1)通过金…”主要考查了你对  【焦耳定律,电热】,【法拉第电磁感应定律】,【爱因斯坦的光子说】  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。

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