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

◎ 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?
魔方格

◎ 答案

(1)由圆的面积公式,则有:S=π
D2
4

因为B=kt,所以
△B
△t
=k

所以ε=
△Φ
△t
=
S?△B
△t
=
π
4
D2?k

解得:I=
ε
R
=
πD2k
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E1=I2Rt
光子能量E2=
hc
λ

电能全部转化为光能:即I2Rt=n?
hc
λ

所以n=
I2Rtλ
h?c
=
π2D4k2λt
16Rh?c

答:(1)金属圆环中通过的感应电流
πD2K
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
π2D4K2λt
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。

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