题目内容

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’
解：（1）电子在加速电场中加速，有，得
（2）电子在YY'内的加速度为，在YY'内运动的时间：
所以，偏转位移
（3）设离开电场区域速度与水平方向的夹角为θ，
则
由几何关系得：
代入得
略
练习册系列答案
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如图所示，该区域存在竖直方向的匀强电场，但方向未知，质量m=2.0×10-3kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中，当小球带电荷量q=1.0×10-2C时，悬线中的张力T=1.5×10-2N，则：
（1）小球受到的电场力大小是多少？
（2）所在处的场强多大？方向如何？（取g=10m/s2）
如图所示为一示波管内部结构示意图，A 、B为水平放置的电极，C、D为竖直放置的电极，为使阴极发射出的电子能打在荧光屏上的区域“Ⅱ”，则A、B间加的电压UAB和C、D间加的电压UCD应该是（    ）

A．UAB＞0，UCD＞0
B．UAB＞0，UCD＜0
C．UAB＜0，UCD＞0
D．UAB＜0，UCD＜0
（15分）图是说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场．设电子质量为me、电荷量为e．
（1）求经电场加速后电子速度v的大小．
（2）要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子动能多大？
示波器的核心部分为示波管，如图21甲所示, 真空室中电极K发出电子(初速不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中。板长L ，相距为d ，在两板间加上如图21乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内，电场可看作恒定的。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿－x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动。 (已知电子的质量为m ，带电量为e , 不计电子重力)。求：

(1) 电子进入A、B板时的初速度；要使所有的电子都能打在荧光屏上，图21乙中电压的最大值U0需满足什么条件?
(2) 要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置? 计算这个波形的峰值和长度. 在如图12丙所示的x - y坐标系中画出这个波形。
横截面积为s的导线中通有电流I，已知导线每单位体积内有n个自由电子，每个电子的电量为e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是（　　）
A．nvtB．nsvtC．
It
e
D．
It
se
两个小灯泡，分别标有“1A　4W”和“2A　1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为（　　）
A．2：1B．16：1C．4：1D．1：16
电路如图所示，电压U保持不变，开关S断开时，电阻R2与R3消耗的电功率相等；开关S闭合时，电阻R2消耗的电功率等于R3消耗的电功率的9倍．则（　　）
A．R1：R2=2：1
B．R1：R3=2：9
C．S断开时，R1消耗的电功率与R3消耗的电功率之比为2：1
D．S断开时，电路消耗的总电功率与S闭合时电路消耗的总电功率之比为9：40
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。

 

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