示波器是一种用来观察电信号的电子仪器,其核心部件是示波管,如图1所示是示波管的原理图。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。电子从灯丝K发射出来(初速度可不计),经电压为的加速电场加速后,以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极、。当偏转电极、上都不加电压时,电子束从电子枪射出后,沿直线运动,打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑。
(1)只在偏转电极上加不变的电压,电子束能打在荧光屏上产生一个亮斑。已知偏转电极的极板长为L,板间的距离为d, 间的电场可看做匀强电场。电子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力以及电子间的相互作用力。求电子刚飞出间电场时垂直于极板方向偏移的距离。
(2)只在偏转电极上加的交流电压,试在图2中画出荧光屏上的图形。
(3)在上加如图3所示的正弦交流电压,同时在上加如图4所示的周期性变化的电压,假设和时,电子束分别打在荧光屏上的A、B两点,试在图5中画出荧光屏上的图形。
现有内阻为,量程为的毫安表。要把它改装为量程为3mA和10mA的双量程毫安表,改装电路图如下。要求使用a、c接线柱时量程为3mA,使用a、b接线柱时量程为10mA。
(1)求、的阻值;
(2)如果将上述表头改装成我们实验室中常见的3A量程的安培表,实际中用这种安培表测量时常常忽略其内阻。请你阐述其中的道理。
如图所示,在Ox轴的原点和坐标为a的点分别固定有电荷量为和-Q的点电荷。已知静电力常量为k,求:
(1)坐标为a/2场点的场强大小与方向;
(2)x轴上场强为0的点的坐标。
现有一块直流电流计G,满偏电流为,内阻约。某同学想把它改装成量程为0-2V的电压表,他首先根据图示电路,用半偏法测定电流计G的内阻。
(1)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将R的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_________,最后记录的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序,
选填下列步骤前的字母)。
A. 闭合
B. 闭合
C. 调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
D. 调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
E. 调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F. 调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(2)如果测得的阻值为,即为电流计G内阻的测量值。则给电流计G__________联(选填“串”或“并”)一个阻值为_______ 的电阻,就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表。
(3)在本实验中电流计G内阻的测量值比其内阻的实际值________(选填“偏大”或“偏小”)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“2.0V,0.5A”。备有下列器材:
A. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
B. 电压表(量程0-3V,内阻约)
C. 电压表(量程0-15V,内阻约)
D. 电流表(量程0-3A,内阻约)
E. 电流表(量程0-0.6A,内阻约)
F. 滑动变阻器(0-,3.0A)
G. 滑动变阻器(0-,1.25 A)
H. 开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请完成以下内容。
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母)。测量时采用图中的_________图电路(选填“甲”或“乙”)。
(2)图丙是实物电路,请你不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上。____
(3)某同学完成该实验后,又找了另外两个元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小。他又选用了合适的电源、电表等相关器材后,对其中的一个元件进行了测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____;
该元件可能是由________(选填“金属”或“半导体”)材料制成的。
在“伏安法测电阻”实验中,所用测量仪器均已校准。其中某一次测量结果如图所示,其电压表的读数为________V,电流表的读数为______A。