题目内容

【题目】频率为300MHz﹣300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射:遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率般为900MHz~1800MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这些技术参数和微波的上述特性解决下列问题。

某型号GSM手机的主要技术参数表

工作电压

标准配置电池

最长通话时间

最大发射功率

工作频率

4.1V

670mAh

300min

2W

900/1800MHz

(1)手机的最大工作电流约是多少?在300min的通话时间内。手机的平均功率约为多少?

(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施;

(3)某网站刊载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机,并保持通话状态。在实验进行到65min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。

【答案】(1)减少通话时间、用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些,减少对于头部的伤害;这则消息叙述的事实是不能实现的.

【解析】

(1)手机的最大工作电流 I==0.49A 按最大工作电流0.49A计算.手机可放电=1.37小时.所以在300min 的通话时间内手机的平均功率P=W=0.55W ;(2) ①降低手机的发射功率(如CDMA手机的最大发射功率是0.2W)②减少通话时间③用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些,减少对于头部的伤害;(3)这则消息叙述的事实是不能实现的以一个鸡蛋的质量为50g计算,因为鸡蛋的主要成分是水,所以比热和水差不多,设煮熟鸡蛋的温度升高最大约为80℃,即煮熟一个鸡蛋相当于把50g水加热温度升高80℃需要吸收的热量:Q=cm(t2-t1)=1.68×104J ,两个手机通话,根据(1)的计算,其发射微波的平均功率可取0.55W,那么通话65 min,提供的能且大约是4.3×103J(0.55W×65×60s×2=4290J).即使按最大功率2W计算,手机也只能提供大约是1.56×104J的能量.考虑到手机是向四面八方发射电磁波,设各个方向的强度是大致相同的.鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分(小于1/6).因此手机不可能把鸡蛋煮熟,网站的消息是虚假的.

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