高中物理示波器的使用试题

如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U₁加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U₁，M、N两板间的电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L₁，板右端到荧光屏的距离为L₂，电子的质量为m，电荷量为e。
求：

电子穿过A板时的速度大小；
电子从偏转电场射出时的侧移量；
P点到O点的距离。

示波管工作时，电子经电压U₁加速后以速度v₀垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U₂，板长是L.为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)，可采用以下哪些方法(　　)

A．增大两板间电势差U2

B．尽可能使板长L短一些

C．使加速电压U1升高一些

D．尽可能使板距d小一些

示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图4所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U₂时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是        (　　)

图4

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

图（a）为示管的原理图。如果在点击之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是

（10分)下面是一个示波管工作原理图，初速度为零的电子经电压为U₁的电场加速后垂直进入偏转电场，两平行板间的距离为d，板长L₁，偏转电压为U₂。S为屏，与极板垂直，到极板的距离L₂。已知电子电量e，电子质量m。不计电子所受的重力。
（1）电子进入偏转电场的速度v₀是多少？
（2）电子离开偏转电场时的偏转量y₁为多少? （用U₁、U₂、d、L₁表示）
（3）电子到达屏S上时，它离O点的距离y是多少？（用U₁、U₂、d、L₁、L₂表示）

 

示波管原理如图所示，如果加在之间的电压如图a所示（0～t₁，Y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。

 

图（a）为示管的原理图。如果在电极之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）

  

A．

B．

C．

D．

图（）为示波管的原理图。如果在点击之间所加的电压图按图（）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）

A．		B．
C．		D．

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．

如图所示为示波管的示意图，要使屏上的光点P向下偏移的距离增大，可以(   )

A．增大加速电压U1	B．减小加速电压U1
C．增大偏转电压U2	D．减小偏转电压U2

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’

示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间。金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U₂时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是

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

如图为示波管的部分示意图，竖直YY’和水平XX’偏转电极的板长都为l=4cm，电极间距离都为d=1cm，YY’、XX’板右端到荧光屏的距离分别为10cm和12cm，两偏转电场间无相互影响。电子束通过A板上的小孔沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v₀=1.6×10⁷m/s，元电荷电量，电子质量。当偏转电极上不加电压时，电子束打在荧光屏上的O点。求：
（1）令偏转电极XX’上电压为零，要使电子束不打在偏转电极YY’的极板上，加在偏转电极YY’上的偏转电压U不能超过多大？
（2）若在偏转电极XX’上加U_x=45.5sin（）V的电压，在偏转电极YY’上加U_y=45.5cos（）V的电压，求电子在荧光屏上的x、y坐标随时间变化的关系式。
（3）通过计算说明源源不断的电子打在荧光屏上所产生亮点的轨迹形状。

由示波管工作原理可知，电子经过电压为U₁的加速电场后，以初速度V₀垂直进入电压为U₂的偏转电场，离开电场时的偏转距离是y，两平行板间距离是d，板长是L。为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量y/U₂），可采取的方法有：

A．把加速电压U1升高一些

B．把偏转电压U2升高一些

C．把偏转电场的板长L增大一些

D．把偏转电场的板间距离d 减小一些

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一中心．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