题目内容

【题目】同学们在用图(a)所示的电路做“测电源电动势和内电阻”的实验时,A处为电压传感器,B处为电流传感器.甲同学在C位置直接用导线连接进行实验,乙同学则在C位置串联一个保护电阻进行实验,其他部分完全相同.他们将两次实验所得的数据用图线形式画在同一张U-I图线上,如图(b)所示.

则由图线可知,电源的电动势________V,内电阻________Ω,电阻________Ω

【答案】3.0 4.0 6.0

【解析】

[1][2][3] U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势,图纵轴的交点为3.0,则可知电源电动势为3.0V;甲同学在C位置直接用导线连接进行实验,则由闭合电路欧姆定律可知:U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻,即

乙同学则在C位置串联一个保护电阻R0进行实验,则由闭合电路欧姆定律可知:U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻与保护电阻R0之和,所以

r+R0=10.0Ω

所以

R0=6.0Ω

练习册系列答案
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【题目】如图所示为一种质谱仪的构造原理图,它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。让离子源发出的不同带电粒子,经一对相距为d、两极板间电压为U的平行正对金属板所形成的加速电场加速后,从紧靠金属板的平板S上的狭缝P沿垂直平板S射入以平板S为边界的有界匀强磁场中,并在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上,底片厚度可忽略不计,且与平板S重合。磁场的磁感应强度为B、方向与速度方向垂直。

根据粒子打在底片上的位置,便可以对它的比荷(电荷量与质量之比)的情况进行分析。在下面的讨论中,带电粒子进入加速电场的初速度、粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。

1)若某带电粒子打在照片底片上的A点,测得AP之间的距离为x,求该粒子的比荷q/m

2)若有两种质量不同的正一价离子,它们的质量分别为m1m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1A2两点。已知电子的电荷量为e,求A1A2间的距离x

3)若有两种质量不同的正一价离子,质量分别为m1m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1A2两点,测得PA2的距离与A1A2的距离相等,求这两种离子的质量之比m1/m2

4)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子(1H2H),它们分别打在照相底片上相距为d1的两点;若用这个质谱仪分别观测碳的两种同位素离子(12C14C),它们分别打在照相底片上相距为d2的两点。请通过计算说明,d1d2的大小关系;

5)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子,它们分别打在照相底片上相距为d的两点。为了便于观测,希望d的数值大一些为宜,试分析说明为使d增大一些可采取哪些措施;

6)若氢的两种同位素离子的电荷量均为e,质量分别为m1m2,且已知m1>m2,它们同时进入加速电场。试分析说明这两种粒子哪一种先到达照相底片,并求出它们到达照相底片上的时间差Δt

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