如圖（1）所示的螺線管橫截面積為S，匝數(shù)為N、電阻為r，螺線管與一根電阻為2r的金屬絲連接向右穿過螺線管的勻強磁場隨時間變化的規(guī)律如圖（2）所示．求0至t0時間內(nèi)：
（1）通過金屬絲的感應(yīng)電流大小和方向．
（2）金屬絲中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量．
（3）金屬絲輻射出的光子數(shù)．（設(shè)金屬絲產(chǎn)生的熱量全部以頻率為γ的紅外線輻射出來、普朗克常數(shù)為h）
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（1）設(shè)0至t0時間內(nèi)回路中的感應(yīng)電動勢為E，感應(yīng)電流為I，由法拉第電磁感應(yīng)定律：
E=N
△?
△t
   ①
又    
△?
△t
=
△B
△t
S=
2B0
t0
S    ②
根據(jù)歐姆定律，有：I=
E
2r+r
   ③
聯(lián)立①②③得：I=
2NB0S
3t0r
    ④
根據(jù)楞次定律判斷，金屬絲上的電流方向為由a經(jīng)金屬絲到b．⑤
（2）由焦耳定律及④，金屬絲上產(chǎn)生的熱量為：
Q=I22rt0=
8N2
B20
S2
9rt0
  ⑥
（3）設(shè)發(fā)射出的光子數(shù)為n，根據(jù)愛因斯坦的光子說，這些光子的能量為：
E=nhυ    ⑦
依題意：Q=E    ⑧
聯(lián)立⑥⑦⑧可得：n=
8
N2B20
S2
9rt0hv
  ⑨
答：（1）通過金屬絲的感應(yīng)電流大小
2NB0S
3t0r
和方向為由a經(jīng)金屬絲到b．
（2）金屬絲中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量
8N2
B20
S2
9rt0
．
（3）金屬絲輻射出的光子數(shù)n=
8
N2B20
S2
9rt0hv
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：普寧二中2008－2009學(xué)年度第一學(xué)期高二物理第2次月考試卷人教版 人教版 題型：058

為了探究通電螺線管產(chǎn)生磁場的強弱與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)作出以下猜想：

猜想（Ⅰ）：螺線管通電時產(chǎn)生磁場，斷電時不會產(chǎn)生磁場；

猜想（Ⅱ）：通過螺線管的電流越大，它產(chǎn)生的磁場越強；

猜想（Ⅲ）：外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它產(chǎn)生的磁場越強．

為了檢驗上述猜想是否正確，該同學(xué)所在實驗小組通過交流與合作設(shè)計了以下實驗方案：用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞制若干圈，制成簡單的螺線管．

如圖所示的A，B，C，D為實驗觀察到的四種實驗現(xiàn)象．根據(jù)猜想和實驗，完成下面問題：

（1）通過觀察螺線管吸引大頭針數(shù)目的多少的不同，可以判斷它的________不同．

（2）通過比較________兩種實驗現(xiàn)象，可以驗證猜想（Ⅰ）是正確的．

（3）通過比較________兩種實驗現(xiàn)象，可以驗證猜想（Ⅱ）是正確的．

（4）通過比較D中甲、乙兩螺線管，發(fā)現(xiàn)猜想（Ⅲ）不全面，應(yīng)補充________．

（5）考慮到影響通電螺線產(chǎn)生磁場強弱的因素很多，因此在研究這個問題的過程中采用了________的方法．在以前我們也多次采用過這種研究問題的方法，請舉一例________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-1-10所示，閉合電路中一定長度的螺線管可自由伸縮，通電時燈泡有一定亮度.若將一軟鐵棒從螺線管一端迅速插入螺線管內(nèi)，則在插入過程中(    )

圖11-1-10

A.燈泡變亮，螺線管縮短

B.燈泡變暗，螺線管縮短

C.燈泡變亮，螺線管伸長

D.燈泡變暗，螺線管伸長

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科目：高中物理 來源：2012屆重慶市高二下學(xué)期第一次月考物理（B卷） 題型：計算題

如圖（a）所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2，電阻r＝1.5Ω，與螺線

管串聯(lián)的電阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度按圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁感應(yīng)強度方向向右為正，

（1）流過電阻R1和R2中電流方向？

（2）計算螺線管兩端電壓和電阻R2的電功率？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中：
    (1）將導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙、白紙穿過固定在一塊平整的塑料板上螺桿的順序是            。
    A．導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙、白紙
    B．白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙
    C．復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙
    D．白紙、導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙
    (2)電極A與電源的正極相接，電極B與電源的負極相接，得到了如圖所示的五條等勢線，a、b、c是同一平面內(nèi)的三個點，其中           點的電勢最高。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2，電阻r＝1.5Ω，與螺線

管串聯(lián)的電阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度按圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁感應(yīng)強度方向向右為正，

（1）流過電阻R1和R2中電流方向？

（2）計算螺線管兩端電壓和電阻R2的電功率？

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