题目内容
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．
、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．解：
⑴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：
(3分)
解得：
(2分)
⑵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
：
(1分)
沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则：
(1分)
此过程中电子的加
速度大小
(1分
)
电子在y方向的速度
(1分)
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：
(1分)
(1分)
电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离
解得：
(2分)
⑶①如答图3所示； (4分)
②减小或增大 (3分)
⑴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： (3分)解得：
(2分)⑵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： (1分)沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则：
(1分)此过程中电子的加
速度大小 (1分)电子在y方向的速度
(1分)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： (1分) (1分)电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离
解得：
(2分)⑶①如答图3所示； (4分)
②减小
或增大 (3分)略
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