问题 问答题

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?

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

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