109-指考補考-物理-題組-11-12
火鍋店通常使用電磁爐加熱火鍋及其內的湯及食材。現有一平底火鍋置於電磁爐上,其鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料製成,但鍋底安置了如圖4所示之 55 圈同心導電圓環。當電磁爐接通交流電源後,會產生垂直於鍋底方向、隨時間變化的磁場,並且在同心導電圓環上產生應電流。平底火鍋的導電圓環所用材料之單位長度的電阻 R0=0.5 Ω/mR_0=0.5~ \Omega/m,從中心向外數第個同心導電圓環的半徑 rn=(2n1)r1   (n=1r_n=(2n-1)r_1~~~(n=1~5)5),其中 r1=1.0 cmr_1=1.0~\mathrm{cm}。若已知該磁場時變率為 ΔBΔt=100sinωt V/m2\dfrac{\Delta B}{\Delta t}=100 \sin{\omega t}~\mathrm{V/m^2}ω\omega 為交流電源的角頻率,tt 為時間,回答下列問題。image.png
半徑為 r4r_4 的導電圓環中應電流的最大值是多少 A\ce{A}
nn 圈導電圓環產生熱量的功率 PnP_n 與半徑 rnr_n 的關係為 PnrnaP_{n}\propto r_{n}^{a},則 aa 為何?
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