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(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?

解析

 (1)第一个环中的感应电动势的最大值为 (2分)

第一环的电阻  (2分)

故第一环中电流的最大值为 (1分)

(2)设在内辐射出光子数为,电能全部转化为光能,有

,而  (2分)

个 (2分)

(3)第n环中感应电动势的最大值为,第n环的电阻为,第n环中电流的最大值为 (3分)

第n环中电流的有效值为In =400rn,第n环中电功率为 (2分)

所有导电圆环的总功率为:

(2分)

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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=0.125πΩ/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=1.0cm.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
△B
△t
=100
2
πsinωt
,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: 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=0.125Ω/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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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

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(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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