题目内容

5.示波管的结构模型如图所示,灵敏度定义为偏移量y与偏转电压U2的比值.一静止电子开始经电压为U1的加速电场加速后,又垂直于电场线进入电压为U2的两平行金属板间的偏转电场,设偏转电场两极板的长度为l,两板间的距离为d,射出偏转电场时沿电场线方向偏移量为y,则要提高示波管的灵敏度可采用的办法为(  )
A.U1、l都增大,d减小B.U1、d都减小,l增大
C.U1减小、l,d增大D.U1增大、l,d减小

分析 本题的关键是根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式,然后讨论即可求解.

解答 解:设电子质量为m,电量为e,电子经U1加速后,设以v0的速度垂直进入偏转电场,
由动能定理得:$e{U_1}=\frac{1}{2}mv_0^2-0$…①
电子在偏转电场中沿v0方向有:L=v0t…②
电子在偏转电场中垂直v0方向有:$\frac{{e{U_2}}}{d}=ma$…③
电子在偏转电场中的偏转量h为:$h=\frac{1}{2}a{t^2}$…④
联立以上①②③④四式解得示波管的灵敏度$\frac{h}{U_2}$为:$\frac{h}{U_2}=\frac{L^2}{{4d{U_1}}}$
由此可见,增大L、减小U1或d均可提高示波管的灵敏度.
故选:B

点评 要熟记带电粒子经同一电场加速再偏转得出偏转位移y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$ 和偏角正切值的表达式tanθ=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$,会给以后的解题带来方便.

练习册系列答案
相关题目
10.国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m.某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动.实验器材还有:电源(电动势约为3V,内阻可忽略),电压表V1(量程为3V,内阻很大),电压表V2(量程为3V,内阻很大),定值电阻R1(阻值4kΩ),定值电阻R2(阻值2kΩ),电阻箱R(最大阻值9999Ω),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺.
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材.

(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=30.00mm.
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为:Rx=$\frac{{{R_1}{R_2}}}{R}$(用R1、R2、R表示).
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的R-$\frac{1}{L}$关系图象.自来水的电阻率ρ=14Ω•m(保留两位有效数字).
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将偏大(填“偏大”“不变”或“偏小”).

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网