某校物理兴趣小组的同学对“水果电池”进行了实验探究,设计了如下实验。

①选择最佳电极材料的探究实验:保持极板间的距离为1.5cm,极板的有效面积为4.5cm2,选用不同的金属材料作电极。下表为实验数据。

铁—锌

铁—铜

锌—铜

铝—铜

短路电流

I/μA

开路电压

U/V

短路电流

I/μA

开路电压

U/V

短路电流

I/μA

开路电压

U/V

短路电流

I/μA

开路电压

U/V

苹果

60

0.55

70

0.60

125

0.95

90

0.65

30

0.40

40

0.50

90

0.60

20

0.20

菠萝

140

0.55

90

0.45

220

1.00

100

0.50

橙子

200

0.78

185[来源:Zxxk.Com]

0.70

245

1.05

170

0.75

番茄

120

0.55

110

0.36

190

0.70

100

0.30[来源:学科网]

根据以上数据,选用            金属材料做电极制成的水果电池效果好。

②根据以上数据可以知道,水果电池的内阻很大,为了测定水果电池的电动势和内阻,兴趣小组的同学利用电阻箱和电流表组成电路来测定水果电池的电动势和内阻。

a.在如图方框中画出实验电路图

b.如图,是一正在测量中的电阻箱示意图,则该电阻箱的读数为____________Ω。

c.下表为某次实验的数据

电阻箱R/Ω

500

1000

1500

2000

2500

电流表示数I/μA

182

167

153[来源:学科网]

143

133

5.46

5.99

6.54

6.99

7.52

根据表中数据在坐标纸中作出关系图像如图所示,根据图像可以得水果电池的内阻r             ,电动势E             

示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用;偏转系统使电子束发生偏转;电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1.6×10C,质量=0.91×10kg,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应。

(1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场,若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计,要使电子被加速后的动能达到16×10J,求加速电压为多大;

(2)电子被加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4.0cm,两板间距离=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离=18cm,当在偏转电极上加的正弦交变电压时,如果电子进入偏转电场的初速度,求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度;

(3)如图14甲所示,电子枪中灯丝用来加热阴极,使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低,调节阴极与控制栅极之间的电压,可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加,应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。电子枪中三个阳极除了对电子加速外,还共同完成对电子的聚焦作用,其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场,图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。

 0  36951  36959  36965  36969  36975  36977  36981  36987  36989  36995  37001  37005  37007  37011  37017  37019  37025  37029  37031  37035  37037  37041  37043  37045  37046  37047  37049  37050  37051  37053  37055  37059  37061  37065  37067  37071  37077  37079  37085  37089  37091  37095  37101  37107  37109  37115  37119  37121  37127  37131  37137  37145  176998 

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