题目内容
【题目】静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一个带负电的粒子在电场从x1=-1.0cm处由静止开始沿x轴做往返运动。已知带电粒子质量m=7.5×10-21kg,带电量q=-1.0×10-9C。忽略重力及相对论效应。求:
(1)粒子在x轴上的运动区间范围;
(2)粒子往返运动的周期。
【答案】(1)0.75cm(2)3.5×10-8s
【解析】
(1)x轴上的电场分布:在x<0区域,
方向向左;
在x>0区域,
方向向右。 经分析知,微粒在x<0区域做匀加速直线运动,在x>0区域做匀减速直线运动,设最远运动到x2处,则由动能定理有:
|qE1x1|=|qE2x2 |
解得
x2=0.75cm
(2)微粒在x<0区域做匀加速直线运动时间为t1,则有
解得
t1=1.0×10-8s
微粒在x>0区域做匀减速直线运动时间为t2,则有
解得
t1=7.5×10-9s
微粒运动的周期
T=2(t1+t2)=3.5×10-8s
【题目】在“练习多用电表的使用”实验中:
(1)如图为一正在测量中的多用电表表盘.甲同学利用多用电表的直流 50mA 挡测量电流,则读数为__________mA;
(2)乙同学利用多用电表测量某一只电阻时,他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为__________(填写选项前的字母).
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“×10 ”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)丙同学想设计一个实验,测量多用电表“×1Ω” 挡的内部总电阻和内部电源的电动势.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成。给定的器材有:待测多用电表,量程为 100 mA 的电流表,最大电阻为 20 Ω 的滑动变阻器,鳄鱼夹,开关,导线若干. 实验过程如下:
①实验前将多用电表调至“×1 Ω”挡,将红黑表笔短接,调节旋钮,使指针指电阻的零刻度.
②用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图甲的两接线柱上,请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整_____.
③调节滑动变阻器,读出多用电表示数 R、毫安表示数 I,求出电流倒数,记录在下面的表格中,请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图________.
R/Ω | 4 | 7 | 10 | 14 | 18 | 20 |
I/10-3A | 8.0 | 67.0 | 60.0 | 52.0 | 45.0 | 43.0 |
12.8 | 14.9 | 16.7 | 19.2 | 22.2 | 23.2 |
④请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为__________V,内部总电阻为__________Ω.(结果保留三位有效数字)
⑤电流表存在一定的内阻,这对实验结果__________(填“有影响”或“无影响”).