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高中三年级物理

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    图1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XX'、YY'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YY'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XX'的金属板垂直(其正方向由X'指向X),y轴与电极YY'的金属板垂直(其正方向由Y'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。


    (1)若加速电极的电压为U0,两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;
    (2)若再在偏转电极YY'之间加恒定电压U1,而偏转电极XX'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;
    (3)(i)若偏转电极XX'之间的电压变化规律如图2所示,YY'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;
    (ii)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U0、YY'之间电压的峰值Uy、电极XX'之间电压的峰值Ux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。


    本题信息:2011年北京模拟题物理计算题难度极难 来源:马凤霞
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本试题 “图1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XX'、YY'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。...” 主要考查您对

示波管

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  • 示波管

示波管的工作原理:

 (1)示波管的构造示波器的核心部件是示波管,示渡管的构造简图如图所示,也可将示波管的结构大致分为三部分,即电子枪、偏转电极和荧光屏。

(2)示波管的原理:
①偏转电极不加电压时,从电子枪射出的电子将沿直线运动,射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。
②在加电压时,则电子被加速,偏转后射到所在直线上某一点,形成一个亮斑 (不在中心)。如图所示。


若在上加一随时间均匀变化的电压则在荧光屏直线上的光斑匀速移动,考虑到视觉暂留与荧光的余辉效应,荧光屏上会形成一条水平亮线。
若在偏转电极上加一正弦电压,则光斑在荧光屏直线上的侧移量也将按正弦规律变化,。即亮斑在荧光屏直线上做简谐运动而形成一条竖直亮线。
若在偏转电极上同时加的电压时,打在荧光屏上的光斑同时参与两种运动.当它们满足一定条件时,荧光屏上就会出现变化的波形图像。


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