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回旋加速器是用来加速带电粒子的一种装置,它的工作原理是粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与其运动的速度无关.每隔一个周期回归一次而被多次重复地加速.回旋加速器的核心部分是两个D形的金属盒,两个D形金属盒之间留一窄缝,在边缘处放有粒子源,D形盒装在真空容器中,整个装置放在巨大电磁铁的两极之间,磁场方向垂直于D形盒的底面,两盒之间接高频电源的两极,使两盒之间形成加速电场.若高频电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同,带电粒子就可以如图那样不断被加速,不断旋转.带电粒子在D形盒内沿螺线轨道逐渐趋于盒的边缘,达到预期速率后用特殊装置把它们引出.现设匀强磁场强度为B,盒间形成的电场强度为E,一带电量为q的粒子在边缘处P由静止经电场加速后进入磁场,以半径为r1做匀速圆周运动,由P点自左向右经A1进入电场,再次加速进入磁场做轨道半径更大的匀速圆周运动,如此经过的位置分别为A2,A3,…,An,轨道半径分别为r2,r3,…,rn,若已知D形盒间的间隙宽为d,则求:
(1)轨道半径r1为多大?
(2)设An与An+1间的距离为z,则当z<
时,n的值为多大?
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(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有 (在横线上填入选项前的编号)
①物块的质量m1、m2;
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;
④绳子的长度.
(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳的质量要轻:
②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;
③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;
④两个物块的质量之差要尽可能小。
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。(在横线上填入选项前的编号)
(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:
.
Ⅱ.一直流电压表
,量程为1 V,内阻为1 000Ω。现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线。
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(1)为达到上述目的,将上图连成一个完整的实验电路图.
(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为 V.
查看习题详情和答案>>①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出
的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=
③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是
(2)、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图3,由图3可知其长度为
②用螺旋测微器测量其直径如图4,由图4可知其直径为
③用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图4,则该电阻的阻值约为
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:______
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出
的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=______.
③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是______.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=______.
(2)、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图3,由图3可知其长度为______mm;
②用螺旋测微器测量其直径如图4,由图4可知其直径为______mm;
③用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图4,则该电阻的阻值约为______Ω.
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
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A.玻璃砖的ad边的宽度应大一些
B.P1与P2间的距离及P3与P4间的距离应该近一些
C.P1与P2间的连线与MN之间所夹的锐角尽量接近90°
D.大头针应尽量垂直地插在放玻璃砖的木板上
(1B)在演示简谐运动图像的沙摆实验中(如图所示),使木板沿直线OO′做匀加速直线运动,摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线,A、B、C、D均为曲线与直线OO′的交点,测出AB=16.
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(
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| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Uac/V | 0.00 | 0.26 | 0.48 | 0.66 | 0.84 | 1.08 | 1.34 |
I/mA | 0.00 | 0.16 | 0.27 | 0.61 | 1.11 | 2.36 | 4.17 |
①试在图示的方框内画出上述实验电流从a端流入时的实验电路图,可用的器材有:量程满足要求的电压表和电流表(内电阻分别约为1 kΩ和0.1 kΩ),定值电阻R1、滑动变阻器R2(变化范围0~20 Ω)、电源、开关和导线若干。电子元件用图示的方框表示,已在下图上画好。
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②选用多用电表的×100 Ω挡并调零后,两表笔分别与该电子元件的两端接触,若表针基本不动,与红色表笔接触的是该元件的____________端。
③将该元件接人图甲所示的电路中,在该电路de端加入一个周期性变化的电压,它的Ude-t图像如图乙所示,请在图丙上二定性画出输出端电压Ufg-t的图像(对Ufg的大小不作定量要求)。
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(2B)如图所示电路是测量电流丧内阻的实物连接图,实验的操作步骤如下:
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A.将电阻箱R的电阻调到零;
B.闭合开关,调节滑动变阻器R1的滑动头,使得电流表达到满偏电流I0;
C.保持滑动变阻器的滑动头位置不变,调节电阻箱的电阻,使电流表的示数为I0/2;
D.读出电阻箱的电阻值R0,可以认为电流表的内阻r测=R0。
①请画出测鼍电流表的内阻的电路图。
②已知电流表的量程是20 mA,内阻约是70 Ω。
可供选择的滑动变阻器R1有:
A.阻值0~10 Ω,额定电流
可供选择的电阻箱R有:
C.阻值0~99.9 Ω D.阻值0~999 Ω
为了比较准确地测量出电流表的内阻,应选用的滑动变阻器R1是__________;电阻箱R是___________。(填仪器前的字母代号)
③本实验中电流表的内电阻的测量值r测与其真实值r真相比,下列判断中正确的是( )
A.r测>r真 B.r测<r真
C.r测=r真 D.r测可能大于r真,也可能小于r真
④如果提高电池的电动势,用此电路测出的电流表的内阻的误差将___________(填“增大”“减小”或“不变”)
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