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(2009?內江)電磁污染,已被認為是繼大氣污染、水質污染和噪音污染之后的第四大公害.人們在充分享受著電磁波帶來的方便、快速的同時,也日漸感受到它的負面效應.當電磁波輻射達到一定的強度時,會導致信息傳輸系統的失控,引發頭疼、失眠、記憶減退等癥狀的產生.其中,手機就是利用電磁波(微波)來進行通信的,使用手機通話時微波會對人體產生一種“加熱效應“.下表是GSM型號手機的主要技術參數.則:
正常工作電壓U/V 4.0
標準配置電池的容量/mAh 1 000
正常工作時的發射功率P/W 2
工作頻率f/MHz 9×102~1.8×103
(1)該型號手機發射的電磁波的最長波長是多少?
(2)該型號手機正常工作時的電流是多少?
(3)某網站上登載了一則“手機煮雞蛋“的消息:兩個實驗人員將一個質量為50g、比熱容為4.2×103 J/(kg?℃)的雞蛋放在陶瓷杯子里,在雞蛋的兩側對稱地放置兩部該型號的手機,用其中一部手機撥通另一部手機,并保持通話狀態,在實驗進行到60min時,該雞蛋的溫度升高了多少?(設兩部手機放出的能量完全被雞蛋吸收,計算結果保留一位小數)
分析:(1)當工作頻率越小時波長最長,根據c=λf求出其大小;
(2)正常工作時的發射功率除以正常工作電壓求出工作電流;
(3)根據W=Pt求出兩部手機放出的能量,熱量完全被水吸收時,根據Q=cm△t求出簡單加熱升高的溫度.
解答:解:(1)根據c=λf可知,當工作頻率為9×102MHz時波長最長,則
λ=
c
f
=
3×108m/s
9×102×106Hz
≈0.33m;
(2)由表格可知,正常工作時的發射功率P=2W,正常工作電壓U=4.0V,
根據P=UI可得,正常工作時的電流:
I=
P
U
=
2W
4.0V
=0.5A;
(3)兩部手機放出的能量:
Q=2Pt=2×2W×60×60s=14400J,
兩部手機放出的能量被雞蛋完全吸收,根據Q=cm△t可得雞蛋加熱升高的溫度:
△t=
Q
cm
=
Q
cm

=
14400J
4.2×103J/(kg?℃)×50×10-3g

≈68.6℃.
答:(1)該型號手機發射的電磁波的最長波長約為0.33m;
(2)該型號手機正常工作時的電流是0.5A;
(3)在實驗進行到60min時,該雞蛋的溫度升高了68.6℃.
點評:本題考查了電功與熱量的綜合計算,涉及到波長公式、電功公式、電功率公式和吸熱公式的應用,關鍵是表格中參數含義的理解與掌握.
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科目:初中物理 來源: 題型:

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