Question

（12分）家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通电源后，220V交流变压器，一方面在次级产生3.4V交流电对磁控管加热，同时在次级产生2000V高压电经整流加热到磁控管的阴阳两极之间，使磁控管产生频率为2450MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用，使食物内分子高频地运动而内外同时受热，并能最大限度地保存食物中的微生素。

（1）微波产生的微观机理是      

A．振荡电路中自由电子的运动而产生       B．原子外层电子受到激发而产生

C．原子内层电子受到激发而产生           D．原子核受到激发而产生

（2）试计算微波输出功率为700W的磁控管每秒产生的光子数。

（3）试计算微波炉变压器的高压变压比。

（4）导体能反射微波，绝缘体可使用权微波透射，而食物通常含有的成份是       ，较易吸收微波能转换成热，故在使用微波炉时应       。

A．用金属容器盛放食物后放入炉内加热

B．用陶瓷容器盛放食物后放入炉内加热器加热

C．将微波炉置于磁性材料周围

D．将微波炉远离磁性材料周围

Answer 1

解析：（1）根据电磁波谱内容可知，微波系振荡电路中自由电子的运动而产生的，故本题答案为A。

（2）由光量子理论可知，光子的能量与光子的频率成正比，即E＝nhν    ①

又E＝Pt    ②

由上两式可得：n＝

将t＝1s,ν＝2.45×10⁹Hz，h＝6.63×10^-34J?s

代入上式可得n＝4.3×10²⁶ (个)

（3）由理想变压器的变压比关系可知，＝＝

（4）因食物通常含有的成份是蛋白质、水、脂肪等，属于绝缘体较易吸收微波能而转化成热，故在作用微波炉时应用陶瓷容器盛放食物后，放入炉内加热器，并将微波炉远离磁性材料周围。故本题答案为：绝缘体，B、D。