Question

（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應滿足什么條件？

Answer 1

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
U_2m=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．