Question

如图所示，是示波器工作原理的示意图，电子经电压U₁从静止加速后垂直进入偏转电场，偏转电场的电压为U₂，两极板间距为d，极板长度为L，电子离开偏转电场时的偏转量为h，每单位电压引起的偏转量（h/U₂）叫示波器的灵敏度，试求：

1.电子离开偏转电场时的偏转量h

2.该示波器的灵敏度h/U₂

3.并探究可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。

 

 

Answer 1

 

1.U₂ L²/4d U₁

2.L²/4d U₁

3.增大L、减小d、减小U₁都可以提高示波器的灵敏度

解析:(1) 根据动能动理，电子进入偏转电场时的速度为v  则

U₁e=mv²/2              （1）………………… 2分

在偏转电场中电子在竖直方向的加速度为a,则e U_2/d=ma   (2 ) ………………2分

电子在偏转电场中运动的时间t=L/v      （3）……………………. 1分

联立（1）（2）(3)式得电子的偏转量为

h=at²/2=U₂eL L²/2mdv²= U₂ L²/4d U₁       （4）…………………….  2分

该示波器的灵敏度 h/ U₂=L²/4dU₁            （5）  …………………….   3分

由（5）式可知：增大L、减小d、减小U₁都可以提高示波器的灵敏度