问题 问答题

黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备,它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.

(1)一只额定功率为P=20w的黑光灯正常工作时,约有5%的电能转化为光能,光能中约有46%是频率为γ=7×1014Hz的紫光.求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子.(已知普朗克恒量为h=6.6×10-34J-s,保留两位有效数字)

(2)如图是高压电网的工作电路示意图,变压器将有效值为220V的交流电压变成高压,输送到高压电网,电网相邻两电极间距离为0.5cm.空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm,为防止两电极间空气被击穿而造成短路,变压器的初、次级线圈匝数比n1:n2应满足什么条件?.

答案

(1)Pt×5%×40%=nhυ

n=

P
50hυ
=1.0×1018

(2)空气被击穿时,两电极间的电压

U2m=6220×0.5=3110V

由电压与匝数成反比知n1:n2=220:3110=22;311

答:(1)每秒钟向外辐射1.0×1018个光子.

(2)匝数比n1:n2=22;311

单项选择题
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