练习册

  • 练习册
  • 试题
    2．示波管的结构如图1-8-12.示波管主要由 . 和 三部分组成.管内抽成 .电子枪通电后发射 .电子在 电场作用下被加速.然后进入 电场.偏转电极一般有相互 的两组.一组控制 偏转.一组控制 偏转.电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光. ［范例精析］ 例题1 示波管的工作原理分析.试说明在下列情况时荧光屏上会看到怎样的图形?(1)如果在偏转电极Y1.Y'上加一按正弦规律变化的交变电压.在偏转电极X.X'上不加电场.(2)如果在偏转电极Y1.Y'上加一按正弦规律变化的交变电压.在偏转电极X.X'上加如图1-8-14所示的电压. 解析 (1)如果在偏转电极Y1.Y'上加一按正弦规律变化的交变电压.在偏转电极X.X'上不加电场.则荧光屏上的亮斑将以0点为中心沿y轴做简谐振动.振动周期等于交变电压的周期t2.振动的振幅决定于交变电压的最大值.由于荧光效应和视觉暂留.我们看到的是在Y轴上的一条亮线. (2)如果在偏转电极Y1.Y'上加一按正弦规律变化的交变电压.在偏转电极X.X'上加如图1-8-14的电压.电子就参与了X和Y两个互相垂直方向的分运动.在Y方向的分运动仍是0点为中心沿y轴的简谐运动.在X方向的分运动则是沿X轴的匀速运动.下面是对这一结论的证明. 我们先看图1-8-12.然后只考虑在X方向的运动.见图1-8-15.电子在X极的电场中运动产生的偏移X1=.出了电场电子作匀速运动.X2=Dtan=D.X=X1+X2=.令.则 X=KUx,,可见亮斑的位置坐标X与X方向的电压Ux是正比例关系.所以亮斑在X方向的位移-时间图象如图1-8-16.在荧光屏上产生的亮斑位置坐标是从匀速移动的. 现在考虑两个分运动的合成.荧光屏上亮斑的运动应该是沿y方向的简谐振动和沿x方向的匀速运动的合运动(就象砂摆摆动的同时纸板在匀速拉动.落下的砂在纸上绘出一条正弦曲线).由于y方向正弦交变电压的周期恰等于扫描电压的周期.这时在荧光屏上将出现一个正弦波形.这就是利用示波器可以观察交流电波形的原理.如果正弦交变电压的周期等于X方向扫描周期的1/n.则荧光屏上就出现n个完整的正弦波. 例2 如图1-8-17所示.电子在电势差为U1的加速 电场中由静止开始运动.然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中.在满足电子能射出平行极板区的条件下.下述四种情况中.一定能使电子的偏转角θ变大的是( ) A．U1变大.U2变大 B．U1变小.U2变大 C．U1变大.U2变小 D．U1变小.U2变小 解析 设电子经加速电场后获得的速度为υ0.由动能定理得 qU1=mυ02/2 ① 设偏转电场的极板长为L .则电子在偏转电场中运动时间 t=L/υ0 ② 电子在偏转电场中受电场力作用获得加速度 a=qU2/md ③ 电子射出偏转电场时.平行于电场线的速度 υy=at ④ 由②③④得υy=qU1L/(mdυ0) 所以.tanθ=υy/υ0= qU1L/(mdυ02) ①式代入上式得tanθ=U2L/(2U1d).所以本题的选项B正确． 拓展 你能凭直觉选择正确答案吗?请计算一下电子的侧移大小． 例3 两平行金属板A.B水平放置.一个质量m=5×10-6kg的带电微粒以υ0=2m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场.如图1-8-18所示.A.B两板间的距离d=4cm.板长L=10cm.(1)当A.B间的电压UAB=1000V时.微粒恰好不偏转.沿图中直线射出电场.求该粒子的电量.(2)令B板接地.欲使该微粒射出偏转电场.求B板所加电势的范围. 解析 (1)当UAB=1000V时.重力跟电场力平衡.微粒 沿初速方向做匀速直线运动.由qUAB/d=mg得:q=mgd/UAB＝ 2×10-9C.因重力方向竖直向下.故电场力方向必须竖直向 上.又场强方向竖直向下(UAB>0),所以微粒带负电. (2)当qE>mg时.带电微粒向上偏.设微粒恰好从上板 右边缘飞出时A板电势为φ1.因φB=0.所以UAB=φ1.此时.微粒在水平方向做匀速运动.在竖直方向作加速度a=qφ1/(md)-g的匀加速运动.由d/2=at2/2 和t=L/υ0得φ1=(mυ02d2+mgdL2)/qL2=2600V. 当qE<mg时.带电微粒向下偏转.竖直方向加速度a=g-qφ2/md.同理可得φ2=600V. 所以.要使微粒射出偏转电场.A板电势φA应满足:600V<φA<2600V. 拓展 请确定射出电场的带电微粒的动能值范围. 例4 如图1-8-19.某带电粒子质量为m.带电量为q.仅在电场力作用下以恒定的速率υ0沿一段圆弧从A点运动到B点.现测得圆弧AB长为s.从A到B速度方向转过角θ.求A.B两点的场强大小和A.B两点的电势差. 解析 带电粒子在圆弧圆心处的点电荷所产生的电场中做匀速圆周运动.圆弧上各点处的场强大小相等设均为E.由牛顿第二定律得:qE=mυ02/r.又由几何关系得:r=s/θ.所以.E= mθυ02/qs.圆弧上各点等势.所以A.B两点间电势差为零. 拓展 带电粒子在电场中的运动形式主要有哪些?请从初始条件.受力特征.处理方法等方面进行比较分析. 例5 如图1-8-20所示.水平放置的平行板电容器.原来两板不带电.上极板接地.极板长L=0.1m.两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入.由于重力作用.粒子能落到下板上.已知粒子质量为m=2×10-6kg.电荷量q=1×10-8C.电容器的电容C=10-6F.求:(1)为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间.粒子入射速度v0应为多大?(2)以上述速度入射的带电粒子.最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2) 解析 (1)第一个粒子在极板间做平抛运动.即 水平位移:x=v0t ① 竖直位移: ② 由①.②得 为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间.x必须满足 ∴ 即:. (2)设以上述速度入射的带电粒子.最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a.由牛顿运动定律得 mg-qE=ma ③ 其中 ④ 由③.④得 ⑤ 第(n+1)粒子做匀变速曲线运动 第(n+1)粒子不落到极板上.则 . 个. 拓展 在讨论临界状态的问题时.一定要有必要的说明.如本题中.说明第(n+1)个电子恰不落能到下极板. 另外.本题中上极板接地的意义何在呢?它可以保证两平行板带等量异种电荷. ［能力训练］ 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    示波管的内部结构如图甲所示，如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心．如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形，则（　　）

    查看答案和解析>>

    （2009?徐州三模）示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心．如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形．则（　　）

    查看答案和解析>>

    示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏一中心．如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形．则下列说法中正确的是（　　）
    ①若XX′和YY′分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
    ②若XX′和YY′分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形
    ③若XX′和YY′分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形
    ④若XX′和YY′分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形

    查看答案和解析>>

    示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．在电子枪中，电子由阴极K发射出来，经加速电场加速，然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场，发生偏转．其示意图如图（图中只给出一对yy′方向偏转的电极）所示．已知：电子质量为m，电量为e，两个偏转电极间的距离为d，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L．没有加偏转电压时，电子从阴极射出后，沿中心线打到荧光屏上的O点时动能是E0．设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略，偏转电场只存在于两个偏转电极之间．求：
    （1）电子枪中的加速电压U是多少？
    （2）如果yy′方向的偏转电极加的偏转电压是Uy，电子打到荧光屏上P点时的动能为Et．求电子离开偏转电场时，距中心线的距离Sy为多少？

    查看答案和解析>>

    示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极．之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）．（b）所示的两种波形．则（    ）

    A．若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形

    B．若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形

    C．若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形

    D．若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形

     

    查看答案和解析>>


    同步练习册答案