(1)半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值是多少?
(2)假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×10-6m的红外线光子辐射出来,那么半径为r1的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少?
(3)若不计其他损失,所有(共7个)导电圆环释放的总功率P是多大?(以上计算中可取p2=10,h=6.6×10-34J·s)
(1)设第n个导电环中产生的感应电动势为En,根据法拉第电磁感应定律,有
En===100 pwsinwt·Sn, 其最大值为 Enmax=100p·prn2 =100p2rn2, 第n个导电环的电阻为 Rn=0.125 p×2 prn=0.25 p2rn, 第n个导电环中电流的最大值为 Inmax===400rn, 所以I1max=400r1=4A. (2)设在t1=1min内,半径为r1的导电环辐射出的光子数为n,则光子总能量为 E=n·hn=, 在此时间内电能转化的热量为 Q=I12R1t1, 又 I1==A=4.0A, E=Q 所以 n=, 代入数据得 n=1.2×1020. (3)第1个导电环的功率为 P1=I12R1=0.04W, 第n个导电环的功率为 Pn=In2Rn=(400rn)2×2.5rn(2n-1)3P1,共有7个导电环,释放的总功率为 P=P1+P2+…P7 =(1+33+53+…+133)P1, 代入P1=0.4W,计算得 P=1.9×103W. |
科目:高中物理 来源: 题型:
△B |
△t |
2 |
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电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环.导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=(2n-1) r1(n为正整数且n≤7),已知r1=1.0 cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,已知该磁场的磁感应强度B的变化率为,忽略同心导电圆环感应电流之间的相互影响.
(1)求出半径为rn的导电圆环中产生的感应电动势瞬时表达式;
(2))半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大?(计算中可取=10 )
(3)若不计其他损失,所有导电圆环的总功率P是多大?
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电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环(导电环的分布如图所示).导电环所用材料每米的电阻为0.125πΩ,从中心向外第n个同心圆环的半径为=(2n-1)r,(n=1,2,3,…,7),已知=1.0cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为sinωt,求:
(1)半径为的导电圆环中感应电流的最大值是多大?
(2)假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×m的红外线光子辐射出来,那么半径为的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少?
(3)若不计其他损失,所有导电圆环释放的总功率P是多大?
(以上计算中可取=10,h=6.6×J·s.)
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科目:高中物理 来源: 题型:
电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环.导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125π Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=(2n-1)r1(n为正整数且n≤7),已知r1=1.0 cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,已知该磁场的磁感应强度B的变化率为,忽略同心导电圆环电流之间的相互影响.
(1)求出半径为rn的导电圆环中产生的感应电动势瞬时表达式;
(2)半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大?(计算中可取π2=10)
(3)若不计其他损失,所有导电圆环的总功率P是多大?
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科目:高中物理 来源:2012年人教版高中物理选修1-1 3.3交变电流练习卷(解析版) 题型:计算题
(16分)电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环.导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=(2n-1) r1(n为正整数且n≤7),已知r1=1.0 cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,已知该磁场的磁感应强度B的变化率为,忽略同心导电圆环感应电流之间的相互影响.
(1)半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大?(计算中可取=10 )
(2)假设导电圆环的热全部以波长为的红外线光子辐射出来,那么半径为的导电圆环上每分钟辐射出去的光子数是多少?
(3)若不计其他损失,所有导电圆环的总功率P是多大?
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