Question

（2006?鎮(zhèn)江模擬）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）一只額定功率為P=20w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46%是頻率為γ=7×10¹⁴Hz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=6.6×10^-34J?s，保留兩位有效數(shù)字）
（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？．

Answer 1

分析：根據(jù)能量守恒求光子個數(shù)，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比求匝數(shù)之比．

解答：解：（1）Pt×5%×40%=nhυ
n=

P

50hυ

=1.0×1018個
（2）空氣被擊穿時，兩電極間的電壓
U_2m=6220×0.5=3110V
由電壓與匝數(shù)成反比知n₁：n₂=220：3110=22；311
答：（1）每秒鐘向外輻射1.0×10¹⁸個光子．
（2）匝數(shù)比n₁：n₂=22；311

點評：本題主要考查了變壓器的構(gòu)造和原理，知道電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．