Question

【题目】如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡被点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率B0cost。

(1)①请分析说明小灯泡被点亮的原因；

②要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施；

(2)有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间彼此绝缘。设导电环单位长度的电阻为R0，忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。求其中半径为r的导电环的热功率。

Answer 1

【答案】(1)见解析；(2)

【解析】

(1)①线圈中的磁场发生变化，在线圈中产生感应电动势，线圈与灯泡组成闭合回路，所以灯泡被点亮；

②线圈中产生感应电动势为

流过灯泡的电流为

要使小灯泡亮度变化，可以改变锅底与电磁炉的接触面积，或改变磁感应强度的变化率。

(2)由法拉第电磁感应定律可得

电阻为

半径为r的导电环的热功率