摘要：17．如图10所示是示波管中的电子枪部分示意图.从灯丝K发射出的电子经过加速电压U的加速到达阳极B.电子的电荷为e.质量为m.电子从灯丝发射时的速度可看作为零.则加速电极的B极板应该接在电源的 极.电子到达B板时的速度大小为 .

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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，它由电子枪、偏转极板和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示是示波管的工作原理图。

(1)设灯丝产生的热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子枪间的加速电压为U0。竖直偏转极板YY′和水平偏转极板XX′长都为l，YY′和XX′两极板间的距离均为d。YY′和XX′紧密相连，不计它们间的间隙。水平偏转极板XX′右端到荧光屏的距离为D。如果在偏转极板XX′上不加电压，偏转极板YY′上也不加电压，电子将打到荧光屏上中点O(即坐标轴的坐标原点)。如果在偏转极板XX′上不加电压，只在偏转极板YY′上加一电压Uy(正值)，电子将打到荧光屏上y轴上正方向某一点，求光点的y坐标值。

(2)如果在偏转极板YY′上不加电压，只在偏转极板XX′上加一电压Ux(正值)，电子将打到荧光屏上x轴上正方向某一点，求光点的x坐标值。

(3)若加速电压为U0=500 V，两极板间的距离为d=1 cm，偏转极板长l=10 cm，D=20 cm，Uy=4sin 10πt(V)；而XX′方向的电压随时间的变化关系如图所示，求荧光屏上观察到的亮线的y-x的函数关系式。

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示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图甲所示．电子枪具有释放出电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏形成光迹．这三部分均封装于真空玻璃壳中．已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C，质量m=0.91×10-30 kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应．
（1）电子枪的三级加速可以简化为如图乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1.6×10-16J，求加速电压U为多大；
（2）电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图丙所示的偏转电场．偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm，当在偏转电极U上加u=480sin100πt V的正弦交变电压时，如果电子进入偏转系统的初速度v=3.0×107 m/s，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；
（3）如图甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子．控制栅极的电势比阴极低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量．现要使电子打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压．
电子枪中A1、A2和A3三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子束的聚焦作用，其中聚焦的电场可简化为如图丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线．请说明聚焦电场如何实现对电子束的聚焦作用．

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（2010?海淀区一模）示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图甲所示．电子枪具有释放出电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏形成光迹．这三部分均封装于真空玻璃壳中．已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C，质量m=0.91×10-30 kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应．
（1）电子枪的三级加速可以简化为如图乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1.6×10-16J，求加速电压U0为多大；
（2）电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图丙所示的偏转电场．偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm，当在偏转电极U上加u=480sin100πt V的正弦交变电压时，如果电子进入偏转系统的初速度v0=3.0×107 m/s，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；
（3）如图甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子．控制栅极的电势比阴极低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量．现要使电子打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压．
电子枪中A1、A2和A3三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子束的聚焦作用，其中聚焦的电场可简化为如图丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线．请说明聚焦电场如何实现对电子束的聚焦作用．
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