微学霸——匀强电场第四部分示波管含解析

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1、第也部分示波管1.电了枪：通电加热后在热阴极产生电了，经过电场的加速而发射出去。2.偏转电极(1)YY使电子束在竖直方向发生偏转，一般加信号电压。(2)AT：使电子束在水平方向发生偏转，一•般加扫描电压(锯齿电压，如图)oU°7^7^3.荧光屏：承接电子产生亮斑，当所加电压的周期很小时，由于视觉暂留，会在屏上看到亮线。二、示波管的图像1.亮斑：偏转电极"、宓上不加电压时，荧光屏中心形成一个亮斑。2.亮斑：偏转电极丫尸、获上加恒定电压吋，荧光屏形成-•个亮斑。rr上电压为零时，亮斑在双‘上；册上电压为零时，亮斑在厅上。3.亮线：

2、(1)偏转电极｝T上加恒定电压，丹上加周期变化的电压时，荧光屏上形成平行YY'的线段；(2)偏转电极册上加恒定电压，上加周期变化的电压时，荧光屏上形成平行宓的线段。4.偏转电极丹匕加扫描电压，丫尸上加信号电压(如正弦波、锯齿波、方波等)，且扫描电压的周期是信号电压周期T'的N倍(N为整数)时，荧光屏上形成N个周期的信号图像。三、电子在示波管中的运动1.电子在示波管中的运动，一•般忽略电子从阴极逸出的速度、电子受到的重力、电子间的相互作用。1.运动过程：（1）电子S,e）在加速电压3作用下加速，由动能定理有eU}=^mv22（2）

3、在偏转电压口作用下做类平抛运动，极板长厶、板间距d运动时间t=—=LIm,加速度4=仝2，射出电场时的偏转距离y=—at2=v彳2cUmd24U、d偏转距离只与示波管的结构和所加电压有关，与带电粒子的质量、电荷量无关（3）电子在偏转电极与荧光屏间（距离为s）做匀速直线运动，电子在荧光屏上的总偏转距离为L/2+sU2L(L+2s)Y=v=厶/2丿4U&【典例精析1】示波管的内部结构如图甲所示。如果在偏转电极XV、〃上都没有加电压,电子束将打在荧光屏中心。如果在偏转电极Y厂上分别加图丙所示的四种电压，荧光屏上可能会出现图乙所示的两

4、种波形。则A.若XV、厅上分别加图丙中电压荧光屏上波形为图乙屮和(4)(1),C.若XT、Y尸上分别加图丙中电压(3)荧光屏上波形为图乙中(b)D.若无匕丫尸上分别加图丙屮电压(4)荧光屏上波形为图乙屮(b)B.【答案】AC【解析】要在荧光屏上得到丫尸上所加电压的信号在一个周期内的稳定图象，切上要接入锯齿形电压，即扫描电压，即图丙（3）0图乙（a）波形可由尤片、rr上分别加图丙（3）和（1）的电压获得,a正确,b错误；图乙（b>波形可由丹、xr上分别加图丙（3）和（2）的电压获得，C正确，D错误。【典例精析2】示波器中电子枪的炽

5、热金属丝可以发射电子（初速度很小，可视为零），电子枪的加速电压为5,紧挨着偏转电极YYXX，。偏转电极的极板长均为厶板间距均为d,偏转电极兀片右端到荧光屏的距离为厶2,偏转电极丫厂、XT间距离不计。电子电荷量为◎质量为加，在偏转电极上不加电压时，电子恰能打在如图所示的荧光屏上的坐标原点O处。（1）若只在偏转电极｝T上加gU（3>0）,求电子到达荧光屏上的速度大小。（2）在（1）中，若再在偏转电极XF上加Uxx^U2（0<55,求荧光屏上亮点的坐标。【答案】严厶（厶+2厶）E厶（3厶+2厶）【解析】（1）电了先经加速电场加速，

6、冇eUo=^mvl然示进入偏转电场做类平抛运动，有厶=也,刃占=泌=5厶rz_mdmdv^d2mUQ电子打到荧光屏上的速度⑵电子在"向偏转电压作用下的偏转距离为桁翳（斛墙电了沁方向偏转电斥作用下的偏转距离为尸今鈴根据类平抛运动中速度的反向延长线过水平位移的中点，则电了打在荧光屏上的横坐标兀0=（厶+厶

7、/2）再/厶（厶+2厶）LJ2=4U^d电子打在荧光屏上的纵坐标为二（厶/2+厶+L2）y}Z/25厶（3厶+2厶）4t^荧光屏上亮点的处标为（4厶（厶+2厶）q厶（3厶+2厶2）4U^d，4U^d【考点】示波器的原理、带电粒了在

8、电场屮的偏转跟踪练习1.由示波管工作原理可知，电了经过电压为3的加速电场后，以初速度巾垂直进入电压为6的偏转电场，离开电场时的偏转距离为“两平行板间距离为乩板长为厶。为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量沖），可采取的方法有A.把加速电压3升鬲一些B.把偏转电压6升高一些C.把偏转电场的板长厶增人一些D.把偏转电场的板间距离〃减小一些【答案】CD【解析】电子经电压为3的加速电场后，有灯尸;加讶，偏转距离尸企（色）2=纟二，2'2mdv04dUy1}则示波管的灵敏度7T=——，AB错谋，CDIE确。U24dU【考点】带

9、电粒子在匀强电场中的加速和偏转2.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏等组成，如图甲所示。示波器的两对电极丫尸不加电压时，亮斑岀现在荧光屏中心。若在电极私‘、YF上分别加如图乙、丙所示的电压，则荧光屏上出现的图形为!转电极r甲【答案】BY9D【