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,起加热作用的是安装在锅
底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环(导体环的分布如图所示),导体环所用材料每米的电阻值为R0Ω,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=nr0 (其中n=1,2,3,…,8,共有8个圆环,r0为已知量),如图所示。当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为:e=S·2sinωt(式中:e为瞬时感应电动势,S为环状导体所包围的圆平面的面积,ω为已知常数),那么,当电磁炉正常工作时,求:
(1)第n个导体环中感应电流的有效值表达式;
(2)前三条(靠近中心的三条)导体环释放的总功率有多大?
(3)假设导体环产生的热量全部以波长为λ的红外线光子辐射出来,
那么第三条导体环上t秒钟内射出的光子数是多少?
(光速c和普朗克常数h为已知量,t>> 2π/ω)
(1)以abcd为电流的正方向,从图示位置开始计时,画出线圈中产生的电流随时间变化的图象。
(2)从图示位置(此时线圈平面与磁感线垂直)起转过转的时间内,负载电阻R上产生的热量。
(3)从图示位置起转过转的时间内,通过负载电阻R上的电荷量。
(4)线圈在连续匀速转动过程中电流表的示数。
如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,bc=25 cm,放在磁感应强度B="0." 4 T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线轴匀速转动,转动角速度
="50" rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω。试求:
(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小;
(2)1 min时间内电阻R上产生的热量Q。
(1)线圈中产生的最大感应电动势。
(2)电流表A的读数。
(3)用电器上消耗的电功率。
如图所示,一个边长L="10" cm,匝数N=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,磁感应强度B =" 0.50" T,角速度
rad/s,外电路电阻R="4." 0Ω,线圈内阻r="1." 0Ω。
(1)求线圈转动的周期和感应电动势的最大值;
(2)写出线圈由图中所示位置开始计时时,感应电动势的瞬时表达式;
(4)求交流电压表的示数。
如图所示,匀强磁场B="0.1" T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长ab=" 0.2" m,bc =" 0.5" m,以角速度rad/s绕
轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:
(1)线圈产生的感应电动势的峰值;
(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)由至
过程中的平均电动势值。