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如图1所示是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极XX'、YY'组成。偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d。电极YY'的右端与荧光屏之间的距离为L。这些部件处在同一个真空管中。电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转。荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极XX'的金属板垂直(其正方向由X'指向X),y轴与电极YY'的金属板垂直(其正方向由Y'指向Y)。已知电子的电量为e,质量为m。可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响。
(1)若加速电极的电压为U0,两个偏转电极都不加电压时,电子束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点。求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;
(2)若再在偏转电极YY'之间加恒定电压U1,而偏转电极XX'之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;
(3)①若偏转电极XX'之间的电压变化规律如图2所示,YY之间的电压变化规律如图3所示。由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变。请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;
②要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压U0、YY'之间电压的峰值Uy、电极XX'之间电压的峰值Ux三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的。
解:(1)电子出加速电场后做匀速直线运动,设速度为,根据动能定理得:

解得:
(2)设电子在偏转电极中的运动时间为,沿垂直电场方向电子做匀速直线运动,则:
沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动,则:
此过程中电子的加速度大小
电子在y方向的速度
电子在偏转电场外做匀速直线运动,设经时间到达荧光屏,则:

电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离
解得:
(3)①
②减小或增大
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2011届湖北省天门市高三第二次模拟理科综合物理部分 题型:计算题

如图1所示是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极组成.偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d.电极的右端与荧光屏之间的距离为L.这些部件处在同一个真空管中.电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转.荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极的金属板垂直(其正方向由X?指向X),y轴与电极的金属板垂直(其正方向由指向Y).已知电子的电量为e,质量为m.可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响.


⑴若加速电极的电压为,两个偏转电极都不加电压时,电子束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点.求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;
⑵若再在偏转电极之间加恒定电压,而偏转电极之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;
⑶①若偏转电极之间的电压变化规律如图2所示,之间的电压变化规律如图3所示.由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变.请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;
②要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压之间电压的峰值、电极之间电压的峰值三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年湖北省天门市高三第二次模拟理科综合物理部分 题型:计算题

如图1所示是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极组成.偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d.电极的右端与荧光屏之间的距离为L.这些部件处在同一个真空管中.电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转.荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极的金属板垂直(其正方向由X΄指向X),y轴与电极的金属板垂直(其正方向由指向Y).已知电子的电量为e,质量为m.可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响.

⑴若加速电极的电压为,两个偏转电极都不加电压时,电子束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点.求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;

⑵若再在偏转电极之间加恒定电压,而偏转电极之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;

⑶①若偏转电极之间的电压变化规律如图2所示,之间的电压变化规律如图3所示.由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变.请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;

②要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压之间电压的峰值、电极之间电压的峰值三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8所示是示波管的原理示意图。电子从灯丝发射出来经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,沿中心线O1O2进入MN间的偏转电场,O1O2与偏转电场方向垂直,偏转电场的电压为U2,经过偏转电场的右端P1点离开偏转电场,然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2点。已知平行金属极板MN间的距离为d,极板长度为L,极板的右端与荧光屏之间的距离为L′。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,且电子离开灯丝时的初速度可忽略不计。

图8

(1)求电子通过P1点时偏离中心线O1O2的距离。?

(2)若O1O2的延长线交于屏上O3点,而P2点到O3点的距离称为偏转距离y,单位偏转电压引起的偏转距离(即y/U2)称为示波管的灵敏度。求该示波管的灵敏度。??

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图1所示是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极组成.偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d.电极的右端与荧光屏之间的距离为L.这些部件处在同一个真空管中.电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转.荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极的金属板垂直(其正方向由X?指向X),y轴与电极的金属板垂直(其正方向由指向Y).已知电子的电量为e,质量为m.可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响.

⑴若加速电极的电压为,两个偏转电极都不加电压时,电子束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点.求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;

⑵若再在偏转电极之间加恒定电压,而偏转电极之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;

⑶①若偏转电极之间的电压变化规律如图2所示,之间的电压变化规律如图3所示.由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变.请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;

②要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压之间电压的峰值、电极之间电压的峰值三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的.

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