科技与生活中的物理问题专项试题
一、 家用电器
1．电冰箱
试题 1（06广东8） 图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是（ ）
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
2. 饮水机
试题 2 右图是家用饮水机的简化电路图, 当开关S接“升温”挡时，加热器以额定功率P额 将水加热至沸腾；当 S 接“保温” 挡 时 ，加 热 器 给 开 水 保温，这时 加 热 器 的 功 率P保＝1/9P额，电流 I保＝1A。已知R＝24Ω，加热器为电阻丝，试求：
(1)保温时，电阻 R两端的电压 UR
(2)电源电压 U
(3)加热器的额定功率P额
3．电热水器
试题 3 下表为某电热水器的铭牌,电热水器将一满箱常温下的水烧开，大约需要花时间 min，共耗电 kw·h。(保留两位小数.)
4.电饭锅（煲）
试题 4 电饭锅工作时有两种状态：一是锅内饭煮熟前的加热状态，一是煮熟后的保温状态，如图所示为电饭锅的电路图,下列描述正确的是 ( )
A.其中 R2 是供加热用的电阻丝
B.当开关S 闭合时,电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态
C.要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态时的一
半,R1:R2=2:1
D.要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态时的一
半, R1:R2 应为():1
5.电磁灶（炉）
试题 5 电磁灶是利用电磁感应引起涡流的原理
来工作的，它主要是由 感应线圈(加热)，台板
和金属锅等组成，如图所示。
(1)电磁灶的台板 .
下面布满了线圈，当其中通过交流电时，在台板与金属锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，不但会产生 ，而且会促使金属锅体内的分子运动，使分子 。因为这两种热是直接在锅体上产生的，热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，比煤气灶的热效率约高一倍。
(2)电磁灶工作时对下列哪些物品有干扰作用？( )
A.手机 B.磁带 C.心脏起搏器 D.圆珠笔
(3)与一般灶具相比,电磁灶具有哪些优点?
试题6 电磁灶专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电圆环。 导电圆环所用材料每米的电阻为 0.125πΩ，从中心向外第 n个同心圆环的半径为rn＝（2n-1）r1 (n =1,2,3, …,7)当电磁灶开启后，能产生垂直于锅底方向的变化的磁场，该磁场的磁感应强度 B 随时间的变化率为100生活中的物理πsinωt 。试求：
（1）半径为 r1 的导电圆环中感应电流的最大值是多少？
（2）假设导电圆环产生的热全部以波长为 1.0×10-6m的红外线光子辐射出来，那么半径为 r1 的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
（3）若不计其他损失!所有导电圆环释放的总功率P是多大？（以上计算中均取 π2＝10，h＝6.6×10-34J·s ）
6.微波炉
交流电经变压器变压后， 一方面在次级产生3.4V 的交流电对磁控管加热， 另一方面在次级产生2000V 的高压电，经整流后加到磁控管的阴阳两极之间，使磁控管产生频率为 2450MHz的微波，微波被输送至金属制成的加热器（炉腔），并被来回反射，微波的电磁作用使食物内的极性分子高频振动，因而食物内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。
（1）导体能反射微波，绝缘体可被微波透射，而食物通常较易吸收微波并将其转换成热能，故在使用微波炉时应( )
A.用金属容器盛放食物放入炉内加热
B.用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C.将微波炉置于磁性材料附近
D.将微波炉远离磁性材料
（2）微波输出功率为 700W的磁控管每秒钟产生的光子为( )
A.4.3×1026 个 B.4×1025 个
C.3×1025 个 D.4.4×1024个
（3）变压器的高压变压比为( )
A.11:100 B.1:10 C.1:100 D.1:50
（4）微波产生的微观机理是( )
A.振荡电路中自由电子的周期性运动而产生的
B.原子的外层电子受到激发而产生的
C.原子的内层电子受到激发而产生的
D.原子核受到激发而产生的
试题 8 微波炉的心脏是磁控管， 即微波发生器，磁控管的输出功率一般为500～700W，磁控管通过天线向波导管发射出带有高频能量的电磁波即微波，微波在波导管内经过多次反射后，再照射到炉腔内的食品上，右图为 磁 控 管某 截 面示意图，一电子在垂直 于 管 的 某 截 面 内 做匀速圆周运动，在管内有 平 行 于 管 轴 线 方 向的匀强磁场，磁感应强度为 B。在运动中，这电子时而接近电极1，时而接近电极2，从而使电极附近的电场强度发生周期性变化，产生电磁波。由于这一电子分布的范围很小，可以看作集中于一点，共有 N个电子，每个电子的电量为 e，质量为 m。设这电子的圆形轨道的直径为D电子离电极 1 端点 P 的最短距离为 r，则
（1）这电子做圆周运动的速率、频率各是多少？
（2）在电极 1的端点 P 处，电场强度变化的频率是多少？
（3）在电极1的端点 P处，运动的电子产生的电场强度最大值、最小值各是多少？
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