如圖所示為示波器示意圖（圖略），電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉電極YYˊ和XXˊ，設偏轉電極的極板長為L1，板間距離均為d，偏轉電極XXˊ的右端到熒光屏的距離為L2，電子電量為e，質量為m，（不計偏轉電極YYˊ和XXˊ兩者之間的距離），在YYˊ、XXˊ偏轉電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點。求：（1）若只在YYˊ偏轉電極上加上UYYˊ=U1（U1>U2），則電子到達熒光屏上的速度多大？（2）在第（1）問中，若再在XXˊ偏轉電極上加上UXXˊ=U2（U2>0），試在熒光屏上標出亮點的大致位置，并求出該點在熒光屏上坐標系中的坐標值。

 

【答案】

    （，）

【解析】（1）電子先經(jīng)加速電場加速

然后進入偏轉電場做類平拋運動： =

帶電粒子離開電場過程根據(jù)動能定理：，

解得速度為：

離開偏轉電場后做勻速直線達到熒光屏上，所以打到熒光屏的速度為

（2）粒子在X方向偏轉電壓作用下發(fā)生的偏轉位移為：=

根據(jù)三角形相似，粒子打到熒光屏上的位置：==,

=，所以打到熒光屏上的位置（，）

思路分析：根據(jù)帶電粒子在電場中的偏轉進行計算，利用三角形相似求出達到熒光屏上的位置坐標。

試題點評：考查示波器原理，求解帶電離子的偏轉。

 

練習冊系列答案
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“示波器”是電工學中的重要儀器，如圖所示為示波器的原理圖，有一電子在電勢差為U1的電場中加速后，垂直射入電勢差為U2的偏轉電場，在滿足電子能射出偏轉電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉角變小的是（　�。�

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如圖所示為示波器的原理圖，電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零．電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉電極YYˊ、XXˊ，設偏轉電極的極板長均為L1，板間距離均為d，偏轉電極XX’的右端到熒光屏的距離為L2，電子電量為e，質量為m（不計偏轉電極YYˊ和XXˊ之間的間距）．在YYˊ、XXˊ偏轉電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點．求：
（1）若只在YYˊ偏轉電極上加電壓U YYˊ=U1（U1＞0），則電子到達熒光屏上的速度多大？
（2）若在YY’偏轉電極上加電壓為U YYˊ=U1sinωt （U1＞0），同時在XXˊ偏轉電極上加電壓U XXˊ=U2（U2＞0），試在熒光屏上畫出圖形及其大致位置，并求出熒光屏上+y方向的最大偏轉量．精英家教網(wǎng)

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如圖所示為示波器的原理圖，電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉電極YY’、XX’，設偏轉電極的極板長均為L1，板間距離均為d，偏轉電極XX’的右端到熒光屏的距離為L2，電子電量為e，質量為m(不計偏轉電極YY’和XX’之間的間距)。在YY’、XX’偏轉電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點。

    求：（1）若只在YY’偏轉電極上加電壓U YY’=U1(U1>0)，則電子到達熒光屏上的速度多大？（2）在第（1）問中，若再在XX’偏轉電極上加上U XX’ =U2(U2>0)，試在熒光屏上標出亮點的大致位置，并求出該點在熒光屏上坐標系中的坐標值。

 

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如圖所示為多級火箭示意圖，發(fā)射時先點燃第一級火箭，燃料用完后，空殼自動脫落，然后下級火箭開始工作，多級火箭能及時把空殼拋掉，使總質量減少，因而達到很高的速度，可用來發(fā)射洲際導彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等，試通過計算說明：火箭不是一次把燃氣噴完而是逐漸向后噴氣以獲得更大反沖速度的道理。（每次噴出的氣體相對火箭的速度是相同的，若設火箭的速度方向為正方向，則噴出氣體對地的速度v氣地=v氣箭＋ v箭地）
 

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