(2006?淮安二模)黑光燈是利用物理方法滅蛾殺蟲的-種環(huán)保型設(shè)備,它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈,然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”.
(1)-只額定功率為P的黑光燈正常工作時,約有5%的電能轉(zhuǎn)化為光能,光能中約有40%是頻率為γ的紫光.求黑光燈每秒鐘向外輻射多少個該頻率的紫光光子.(已知普朗克恒量為h)
(2)如圖是高壓電網(wǎng)的工作電路示意圖,變壓器將有效值為220V的交流電壓變成高壓,輸送到高壓電網(wǎng),電網(wǎng)相鄰兩電極間距離為0.5cm.空氣在常溫常壓下被擊穿的臨界電場強(qiáng)度為6220V/cm,為防止兩電極間空氣被擊穿而造成短路,變壓器的初、次級線圈匝數(shù)比n1:n2應(yīng)滿足什么條件?
分析:根據(jù)能量守恒求黑光燈每秒鐘向外輻射多少個該頻率的紫光光子,根據(jù)變壓器的原理:電壓與匝數(shù)成正比求匝數(shù)之比.
解答:解:(1)Pt×5%×40%=nhυ
n =
P
50hυ

(2) 空氣被擊穿時,兩電極間的電壓
U2m=6220×0.5=3110V
U2=2200V                  U1=220V
n1
n2
=
U1
U2

n1
n2
=
220
2200
=
1
10

答:(1)每秒鐘向外輻射
P
50hυ
個光子.
(2)匝數(shù)比n1:n2=1;10
點(diǎn)評:本題主要考查了變壓器的變壓原理;電壓與匝數(shù)成正比.
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