题目内容

图是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成.管内抽成真空.给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑.
(1)要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极
YY′
YY′
(填“XX′”或“YY′”)上加电压,且Y′电势比Y电势
(填“高”或“低”)
(2)要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极
XX′
XX′
(填“XX′”或“YY′”)上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)
分析:让亮斑沿OY向上移动,在偏转电极YY′加电压,且Y′比Y电势高;
让荧光屏上出现一条水平亮线,只在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压);
解答:解:(1)电子枪发射出电子,要想让亮斑沿OY向上移动,电子在YY′中受到的电场力必须向上,板间场强必须向下,则需在偏转电极YY′上加电压,且Y比Y′电势高.
(2)设加速电场的电压为U1,偏转电场的电压为U2,偏转电极的长度为L,板间距离为d,根据推论得知,偏转距离为y=
U2L2
4U1 d
,可见,偏转距离与偏转电压U2成正比,由几何知识得知,电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比,则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时,电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系,形成一条亮线,若电压是周期性变化,就可以使电子在水平方向不断扫描.
故答案为:Y Y′,低,X X′
点评:考查电子的偏转,明确电子的受力与电场的方向相反.
练习册系列答案
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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.

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