飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。(1)当a、b间的电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的关系。
为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω; 电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω; 变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω; 变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω; 滑动变阻器R3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A; 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω; 单刀单掷开关K,导线若干。 (1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。 (2)写出计算电压表V的内阻RV的计算公式为RV= 。
用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω); 标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω); 待测电阻R1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R2(最大阻值10Ω); 电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω),单刀单掷开关S,导线若干。 (1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。 (2)实验中,需要直接测量的物理量是 ,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。
探究物体的加速度与力、质量的关系实验如下: (1) 在探究物体的加速度与力的关系时,应保持不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测出相对应的加速度a. (2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持不变,分别改变物体的质量m,测出相对应的加速度a. (3) 本实验也可以不测加速度的具体数值,通过测出两个初速度为零的匀加速运动 在相同时间内发生的位移x1、x2来测量不同情况下物体加速度的比值,此比值. (4) 如果图象是通过坐标原点的一条直线,则说明.
如图所示是测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度的实验装置,下图是打点计 时器打出的纸带. (1) 已知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则小车运动的加速度大小的表达式为.(用所给的字母表示) (2) 若已知小车释放位置距桌面的高度h和到斜面底的距离L,重力加速度为g,小 车的质量为m,测出的小车加速度大小 为a,则可以得出斜面对小车的阻力的 表达式为.
在《验证力的平行四边形定则》的实验中,得到了如图 所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只 弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到O点,实验中要比较 的是图中和两个力的大小和方向,其中 力是实验直接测得的合力.