Question

（12分）家用微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型灶具，主要由磁控管、波導管、微波加熱器、爐門、直流電源、冷卻系統、控制系統、外殼等組成。接通電源后，220V交流變壓器，一方面在次級產生3.4V交流電對磁控管加熱，同時在次級產生2000V高壓電經整流加熱到磁控管的陰陽兩極之間，使磁控管產生頻率為2450MHz的微波，微波輸送至金屬制成的加熱器（爐腔），被來回反射，微波的電磁作用，使食物內分子高頻地運動而內外同時受熱，并能最大限度地保存食物中的微生素。

（1）微波產生的微觀機理是      

A．振蕩電路中自由電子的運動而產生       B．原子外層電子受到激發而產生

C．原子內層電子受到激發而產生           D．原子核受到激發而產生

（2）試計算微波輸出功率為700W的磁控管每秒產生的光子數。

（3）試計算微波爐變壓器的高壓變壓比。

（4）導體能反射微波，絕緣體可使用權微波透射，而食物通常含有的成份是       ，較易吸收微波能轉換成熱，故在使用微波爐時應       。

A．用金屬容器盛放食物后放入爐內加熱

B．用陶瓷容器盛放食物后放入爐內加熱器加熱

C．將微波爐置于磁性材料周圍

D．將微波爐遠離磁性材料周圍

Answer 1

解析：（1）根據電磁波譜內容可知，微波系振蕩電路中自由電子的運動而產生的，故本題答案為A。

（2）由光量子理論可知，光子的能量與光子的頻率成正比，即E＝nhν    ①

又E＝Pt    ②

由上兩式可得：n＝

將t＝1s,ν＝2.45×10⁹Hz，h＝6.63×10^-34J?s

代入上式可得n＝4.3×10²⁶ (個)

（3）由理想變壓器的變壓比關系可知，＝＝

（4）因食物通常含有的成份是蛋白質、水、脂肪等，屬于絕緣體較易吸收微波能而轉化成熱，故在作用微波爐時應用陶瓷容器盛放食物后，放入爐內加熱器，并將微波爐遠離磁性材料周圍。故本題答案為：絕緣體，B、D。