归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动:
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是 .
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变.得到数据如表:
次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
①Ek= k ,其中k= (填上数值和单位).
②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示.
在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡R2标有(6V3W)字样,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,请画出该题的各个等效电路图.
(1)只闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻R=?
(2)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率为P1,只闭合开关S2时,R2消耗的最小功率为P2,则P1∶P2=?
综合作图--测量电阻:
现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个电压表(量程大于电源电压值)、一个阻值为R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若干导线,要利用以上器材测量的待测电阻R2的阻值.请在方框内设计出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸)并完成下列步骤.
(1)根据电路图连接实物电路;
(2) ;
(3)利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2= .
综合实验--两个验证试验(可以配图说明)
(1)请设计一个小实验,验证“在液体中,流速越大的位置压强越小”.
(2)小雨要验证“电阻大小与横截面积大小的关系”,请完成实验设计方案
器材 | 电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm2的镍络合金丝 | ||||||||||
实验步骤 | 分析数据,得出结论
| 数据记录表格 |
| ||||||||
综合问答----滑雪中的物理
冬天,小雨和叶子姐姐到滑雪场滑雪,请你挑选一个场景,用所学的物理知识进行解释:
A.进入滑雪场,阳光下的雪地很刺眼;
B.感觉手冷,双手互相搓搓就暖和了;
C.从山顶下滑过程中,速度越来越快.
解释场景:________________________________________________________.(A,B,C).
运用知识解决问题:
(1)小雨家新买了一台空调,刚接入电路,家里的空气开关就自动断开了,这是因为:家庭电路的电压一定,接入空调后,电路中的____过大,导致电路中的总电流 .
(2)请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.
(3)把阻值为R1和R2的两个定值电阻串联起来,接在电压为U的电源两端,则R1两端的电压U1= ____,写出解题思路..