题目内容
在图8-2-19甲中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.
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甲
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乙
图8-2-19
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为
;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其他条件不变.要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件.
(1)见解析 (2)![]()
解析:
(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
①
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r
②
打到H点有
③
由①②③得
.
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(2)要保证所有带电粒子都不能打到MN边界上,带电粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°,如图所示.
磁场区半径![]()
所以磁场区域半径满足
.
某科技活动小组同学, 用下如下图甲的实验器材, 测绘一个非线性电学元件的伏安特性曲线, 其中电压表内阻约20KΩ,毫安表内阻约200Ω, 滑动变阻器最大阻值为100W, 电源能提供的电压为9V。实验测得该元件两端电压U和通过它的电流I的数据如下表所示:
| U/V | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
| I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
(1) 根据表中的数据可获得的信息及有关电
学实验的知识, 请在右边的方框中画出该活动
小组采用的实验电路图。
(2) 图甲是尚未完成连接的电路, 请你把其连接完整。
(3) 根据表中数据,在图乙的坐标纸中画出该元件的伏安特性曲线。
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某科技活动小组同学, 用下如下图甲的实验器材, 测绘一个非线性电学元件的伏安特性曲线, 其中电压表内阻约20KΩ,毫安表内阻约200Ω, 滑动变阻器最大阻值为100W, 电源能提供的电压为9V。实验测得该元件两端电压U和通过它的电流I的数据如下表所示:
| U/V | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
| I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
(1) 根据表中的数据可获得的信息及有关电学实验的知识, 请在右边的方框中画出该活动小组采用的实验电路图。
(2) 图甲是尚未完成连接的电路, 请你把其连接完整。
(3) 根据表中数据,在图乙的坐标纸中画出该元件的伏安特性曲线。
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