如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線運(yùn)動(dòng),打在熒光屏上,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進(jìn),打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生位移y',如圖乙所示.

(1)設(shè)偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U、板間距離為d,極板長(zhǎng)為l1,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為l2.電子所帶電量為e、質(zhì)量為 m,以v0的速度垂直電場(chǎng)強(qiáng)度方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖乙所示.試求y'=?

(2)設(shè)電子從陰極射出后,經(jīng)加速電場(chǎng)加速,加速電壓為U;從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏移量為y.在技術(shù)上我們把偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)內(nèi)單位電壓使電子產(chǎn)生的偏移量(即y/U)稱為示波管的靈敏度φ,試推導(dǎo)靈敏度的表達(dá)式,并提出提高靈敏度可以采用的方法.

 

【答案】

(1)  (2)

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)幾何知識(shí)可知y'=y(tǒng)+l2tanθ

電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

偏移量 

設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為θ,則

所以有

(2)電子在加速電場(chǎng)加速后,有

電子在YY'內(nèi)的加速度為,

電子在YY'內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:

所以,偏轉(zhuǎn)位移

根據(jù)靈敏度的定義

根據(jù)的表達(dá)式可知,要提高示波管的靈敏度,可增加偏轉(zhuǎn)電極的長(zhǎng)度、減小偏轉(zhuǎn)電極間距離或減小電子槍的加速高壓.

考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中,電子由陰極K發(fā)射出來,經(jīng)加速電場(chǎng)加速,然后通過兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng),發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖(圖中只給出了一對(duì)方向偏轉(zhuǎn)的電極)所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=9.0×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì),不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

(1)若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì),要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到1.6×10J,求加速電壓為多大;

(2)電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓,只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓,即只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4cm,兩板間距離=1cm,Y極板右端與熒光屏的距離=18cm,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí),如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度,每個(gè)電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中,電場(chǎng)可視為穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度;

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科目:高中物理 來源:2013屆河北省衡水中學(xué)高三第三次模擬考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(12分)示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中,電子由陰極K發(fā)射出來,經(jīng)加速電場(chǎng)加速,然后通過兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng),發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖(圖中只給出了一對(duì)方向偏轉(zhuǎn)的電極)所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=9.0×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì),不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

(1)若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì),要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到1.6×10J,求加速電壓為多大;
(2)電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓,只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓,即只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4cm,兩板間距離=1cm,Y極板右端與熒光屏的距離=18cm,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí),如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度,每個(gè)電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中,電場(chǎng)可視為穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度;

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年河北省高三第三次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(12分)示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中,電子由陰極K發(fā)射出來,經(jīng)加速電場(chǎng)加速,然后通過兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng),發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖(圖中只給出了一對(duì)方向偏轉(zhuǎn)的電極)所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=9.0×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì),不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

(1)若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì),要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到1.6×10J,求加速電壓為多大;

(2)電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓,只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓,即只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4cm,兩板間距離=1cm,Y極板右端與熒光屏的距離=18cm,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí),如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度,每個(gè)電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中,電場(chǎng)可視為穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度;

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線運(yùn)動(dòng),打在熒光屏上,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進(jìn),打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生位移y',如圖乙所示.

(1)設(shè)偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U、板間距離為d,極板長(zhǎng)為l1,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為l2.電子所帶電量為e、質(zhì)量為 m,以v0的速度垂直電場(chǎng)強(qiáng)度方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖乙所示.試求y'=?

(2)設(shè)電子從陰極射出后,經(jīng)加速電場(chǎng)加速,加速電壓為U;從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏移量為y.在技術(shù)上我們把偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)內(nèi)單位電壓使電子產(chǎn)生的偏移量(即y/U)稱為示波管的靈敏度φ,試推導(dǎo)靈敏度的表達(dá)式,并提出提高靈敏度可以采用的方法.

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