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【题目】阅读短文:

技术是一把双刃剑,电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用--电磁污染。例如,频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定,人体所受到的电磁辐射强度即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量不得超过某一规定值Ie

已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波,且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知,球面的面S=4r2式中r为球半径,球半径与球面总是垂直的。

根据上述资料,可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为______,这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值。

【答案】

【解析】

电磁波的发射是均匀的,所以考虑半径为r的球面,辐射强度乘以面积等于时间之前的功率,c为电磁波的速度。当时发出的能量经过时间到达该球面,功率恒为P,可知此刻:。则人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为:,因此

练习册系列答案
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【题目】阅读短文,回答问题:

贫民窟中的黑科技单靠重力工作的电灯

当我们在享受电灯带来的各种便利时,身处在发展中国家贫困地区的人们却在依靠极度危险的煤油灯进行照明。针对发展中国家普遍用不上电的情况,201212月,英国伦敦设计师马丁·瑞德福和吉姆·里弗斯发明了一款实用的“重力灯”(GravityLight)。顾名思义,它靠重力发电。在灯身上挂着的一个重物,重物下落时,它会拉动灯中心的一根绳子,从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手摇式发电装置的原理一样,只不过重力灯的运动方向更垂直。这种重力灯和苹果手机一起被誉为21世纪最伟大的发明。

现在,重力灯迎来了第二代-----“重力LEDGL02”,其亮度相当于一个12瓦的日光灯如图1),使用寿命可以达到200年。“重力LEDGL02”挂于大约2米高,通过拉几下珠绳把重物吊起,松开后,重物因重力的关系会慢慢下降每秒大约2mm,如图2)。以一系列的齿轮带动一个直流发电机,发电时间约为20分钟。“重力LEDGL02”采用了全新的保护机制,可以确保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时,只要将沙包再提高至原来位置,又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零”成本、源源不断的光线。而且“重力LEDGL02”机身上有DC插座,还可以为收音机等设备进行供电,其他类似的装置——比如电池充电器也能用同样的方式工作。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度,正常情况下,安置于1.8米的高度,可以维持约20分钟的照明,当然你安装高度的越高,维持时间越长。

(1)重力灯的主要构件是直流发电机,它的工作原理是______________。重力灯工作过程中主要的能量转化形式是:将________能转化成__________能再转化成________能。

(2)重力灯的内部结构如图3所示,使用了滑轮系统,通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是___________________________________

(3)LED灯是由发光二极管组成,电光转换效率极高,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图4所示,为一发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。

①以下判断中错误的是_____

A.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态

B.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态

C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态

D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿

②该二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻____________选填“大于”、“等于”、“小于”正向电压为0.7V时的电阻。

(4)如果某一次使用重力灯,将质量为20Kg的重物吊起到1.8m的高度释放,重物以2mm/s速度匀速竖直下降,整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功______________J(g=10N/kg);重力灯的能量转化效率为___________

(5)重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具,使用“零”成本。但它也有不足之处,请说出使用重力灯的一点不足:_______________________

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