用两根平行金属棒找水的原理是什么?

核心提示用两根平行金属棒找水的原理如下:E有水、F没水。在预定找水的地方定两个极M、N,假设E、F两点包含在MN的范围呢,然后对MN供电,供电量要根据MN长度来定,MN长则供电电压高,MN短则供电电压低。所以MN可以定的短些,大不了多设几个MN。可

用两根平行金属棒找水的原理如下:

E有水、F没水。在预定找水的地方定两个极M、N,假设E、F两点包含在MN的范围呢,然后对MN供电,供电量要根据MN长度来定,MN长则供电电压高,MN短则供电电压低。所以MN可以定的短些,大不了多设几个MN。可以给万用表两极接上两条线,分别表示A、B,然后A、B顺着MN线进行等距移动测量电压,尽量保证AB位于MN线长度的中心2/3处。根据U=IR,电流一样,那么电阻大的电压就大,电阻小的电压就小。大致可以认为有水的地方电阻要小于没水的地方,通过观察电压的大小变化,便可以确定水源的位置。

如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压U1=4.5×103V加速后以速度V0垂直等间距的进入电压U2=180V,

(1)设电子经加速电场U 1 加速后以速度v 0 进入偏转电场,由动能定理有

qU 1 =

1
2
mv 0 2 ,

则有:v 0 =

2q U 1
m
=
2×1.6×1 0 -19 ×4.5×1 0 3
9×1 0 -31
=4×10 7 m/s;

故电子进入偏转电场的速度v 0 =4×10 7 m/s;

(2)进入偏转电场后在电场线方向有,a=

q U 2
md

经时间t 1 飞出电场有t 1 =

l
v 0

电场方向的速度v y =at 1 =

q U 2 l
md v 0
=
1.6×1 0 -19 ×180×0.05
9×1 0 -31 ×0.01×4×1 0 7
=4×10 6 m/s;

设射出偏转电场时速度的偏角为θ,则tanθ=

v y
v 0
=
4×1 0 6
4×1 0 7
=
1
10

(3)飞出电场时偏转量为y 1 =

1
2
at 1 2

由以上各式得y 1 =

U 2
L 2
4d U 1
=
180×0.0 5 2
4×0.01×4.5×1 0 3
=0.25cm;

设电子从偏转场穿出时,沿y方向的速度为v y ,穿出后到达屏S所经历的时间为t 2 ,

在此时间内电子在y方向移动的距离为y 2 ,有:v y =at 1

t 2 =

s
v 0

y 2 =v y t 2

由以上各式得

y 2 =

U 2 sl
2d U 1

故电子到达屏S上时,它离O点的距离:y=y 1 +y 2 =

U 2 l
4d U 1
(l+s)=
180×0.05
4×0.01×4.5×1 0 3
×(0.05+0.1) cm=0.75cm;

答:(1)电子进入偏转电场时的速度4×10 7 m/s;

(2)射出偏转电场时速度的偏角tanθ=

1
10

(3)打在屏幕上的侧移位移OP=0.75cm.

(1)电子在加速电场中加速,由动能定理得:

eU1=

1
2
mv02-0,代入数据解得:v0=4×107m/s;

故电子进入偏转电场的速度:v0=4×107m/s;

(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,

在水平方向:l=v0t1,

在竖直方向上:

由牛顿第二定律得:a=

eU2
md

电场方向的速度:vy=at1,

设射出偏转电场时速度的偏角为θ,

则tanθ=

vy
v0
,代入数据解得:tanθ=0.1;

(3)飞出电场时偏转量为:y1=

1
2
at12

代入数据解得:y1=0.25cm;

设电子从偏转场穿出时,沿y方向的速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,

在此时间内电子在y方向移动的距离为y2,有:vy=at1

运动时间:t2=

s
v0
,竖直位移:y2=vyt2,

故电子到达屏S上时,它离O点的距离:y=y1+y2,

代入数据解得:y=0.75cm;

答:(1)电子进入偏转电场时的速度4×107m/s;

(2)射出偏转电场时速度的偏角tanθ=0.1;

(3)打在屏幕上的侧移位移OP=0.75cm.

 
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