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题目
题型:不详难度:来源:
示波器的核心部分为示波管,如图21甲所示, 真空室中电极K发出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板AB间的中心线射入板中。板长L ,相距为d ,在两板间加上如图21乙所示的正弦交变电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内,电场可看作恒定的。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动。 (已知电子的质量为m ,带电量为e , 不计电子重力)。求:

(1) 电子进入AB板时的初速度;要使所有的电子都能打在荧光屏上,图21乙中电压的最大值U0需满足什么条件?
(2) 要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置? 计算这个波形的峰值和长度. 在如图12丙所示的x - y坐标系中画出这个波形。
答案
(1)    (2)
要保持一个完整波形,需每隔周期T回到初始位置。波形如图3所示。
解析
(1)电子在加速电场中运动,据动能定理有,  


因为每个电子在板AB间运动时,电场可看作恒定的,故电子在板AB间做类平抛运动,在两板之外做匀速直线运动打在屏上。
在板AB间沿水平方向运动时有L = v
竖直方向有y"=a t 2,且 
联立解得:    
设偏转电压最大值为U0 , 则 
得:
(2)要保持一个完整波形,需每隔周期T回到初始位置。
设某个电子运动轨迹如图2所示,有:
又知 ,联立得 
由相似三角形的性质得 
则峰值 。
波形长度为x1v T  波形如图3所示。
核心考点
试题【示波器的核心部分为示波管,如图21甲所示, 真空室中电极K发出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中。板长L】;主要考察你对示波管的原理与使用等知识点的理解。[详细]
举一反三


如图所示,射线管阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速。.AB是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知PK间所加电压U1,偏向板长L,板间距离d,所加电压U2.电子质量m,电子电量e.设从阴极出来的电子速度为0.求电子:
(1)经过P板时的速度υ0?   (2)飞出偏转电场时的速率υt?
(3)电子最终到达距离偏向板为R的荧光屏上的O′点,此点偏离入射方向的距离Y是多少?
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右图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场偏转打在荧光屏上的P点,已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:

(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y1
(3)荧光屏上P点到中心位置O点的距离。
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由示波管工作原理可知,电子经过电压为U1的加速电场后,以初速度V0垂直进入电压为U2的偏转电场,离开电场时的偏转距离是y,两平行板间距离是d,板长是L。为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量y/U2),可采取的方法有:(   )
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A.把加速电压U1升高一些
B.把偏转电压U2升高一些
C.把偏转电场的板长L增大一些
D.把偏转电场的板间距离d 减小一些
如图为示波管的部分示意图,竖直YY’和水平XX’偏转电极的板长都为l=4cm,电极间距离都为d=1cm,YY’、XX’板右端到荧光屏的距离分别为10cm和12cm,两偏转电场间无相互影响。电子束通过A板上的小孔沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v0=1.6×107m/s,元电荷电量,电子质量。当偏转电极上不加电压时,电子束打在荧光屏上的O点。求:
(1)令偏转电极XX’上电压为零,要使电子束不打在偏转电极YY’的极板上,加在偏转电极YY’上的偏转电压U不能超过多大?
(2)若在偏转电极XX’上加Ux=45.5sin()V的电压,在偏转电极YY’上加Uy=45.5cos()V的电压,求电子在荧光屏上的x、y坐标随时间变化的关系式。
(3)通过计算说明源源不断的电子打在荧光屏上所产生亮点的轨迹形状。
有一种电子仪器叫示波器,可以用来观察电信号随时间变化的情况,示波器的核心部件是示波管,如图甲所示,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.如果在偏转电极XX"和YY"上都没加电压,电子束从金属板小孔射出后将沿直线传播,打在荧光屏中心,且在屏中心处产生一个亮斑.如果在偏转电极XX"上不加电压,只在偏转电极YY"上加电压,电子在偏转电极YY"的电场中发生偏转,离开偏转电极YY"后沿直线前进,最终打在荧光屏上形成亮斑,如图乙所示.已知电子从电子枪射出(初速可不计),经电压为U1的加速电场加速后,以垂直于场强的方向沿中轴线进入YY"间的匀强电场,又知偏转电极XX"上无电压;偏转电极YY"上的电压为U2,板间距离为d,极板长为l,偏转电极YY"到荧光屏的距离为L.电子所带电量为e,质量为m.
(1)求电子经过加速后获得的速度v0的大小
(2)求电子刚刚飞出YY"间电场时的侧向偏移量y
(3)求电子打在荧光屏上形成的亮斑与屏幕中心的竖直距离y’