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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’
解:(1)电子在加速电场中加速,有,得
(2)电子在YY'内的加速度为,在YY'内运动的时间:
所以,偏转位移
(3)设离开电场区域速度与水平方向的夹角为θ,

由几何关系得:
代入得
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,该区域存在竖直方向的匀强电场,但方向未知,质量m=2.0×10-3kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中,当小球带电荷量q=1.0×10-2C时,悬线中的张力T=1.5×10-2N,则:
(1)小球受到的电场力大小是多少?
(2)所在处的场强多大?方向如何?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为一示波管内部结构示意图,A 、B为水平放置的电极,C、D为竖直放置的电极,为使阴极发射出的电子能打在荧光屏上的区域“Ⅱ”,则A、B间加的电压UAB和C、D间加的电压UCD应该是(    )

A.UAB>0,UCD>0
B.UAB>0,UCD<0
C.UAB<0,UCD>0
D.UAB<0,UCD<0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)图是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为l电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场.设电子质量为me、电荷量为e
(1)求经电场加速后电子速度v的大小.
(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是多少?电子动能多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

横截面积为s的导线中通有电流I,已知导线每单位体积内有n个自由电子,每个电子的电量为e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间t内通过导线横截面的电子数是(  )
A.nvtB.nsvtC.
It
e
D.
It
se

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个小灯泡,分别标有“1A 4W”和“2A 1W”的字样,则它们均正常发光时的电阻阻值之比为(  )
A.2:1B.16:1C.4:1D.1:16

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

电路如图所示,电压U保持不变,开关S断开时,电阻R2与R3消耗的电功率相等;开关S闭合时,电阻R2消耗的电功率等于R3消耗的电功率的9倍.则(  )
A.R1:R2=2:1
B.R1:R3=2:9
C.S断开时,R1消耗的电功率与R3消耗的电功率之比为2:1
D.S断开时,电路消耗的总电功率与S闭合时电路消耗的总电功率之比为9:40

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科目:高中物理 来源:不详 题型:应用设计题

示波管原理如图所示,如果加在之间的电压如图a所示(0~t1Y正、负),而在电极之间所加的电压按图b所示(0~t1正、X负)的规律变化,请在图c中画出荧光屏上应该看到的图形。

 

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