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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．

    解：⑴电子出加速电场后做匀速直线运动，设速度为，根据动能定理得：

                                                                                                      (3分)

    解得：                                                                                  (2分)

    ⑵设电子在偏转电极中的运动时间为，沿垂直电场方向电子做匀速直线运动，则：

                                                                                                          (1分)

    沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则：     (1分)

    此过程中电子的加速度大小                                                               (1分)

    电子在y方向的速度                                                                    (1分)

    电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间到达荧光屏．则：

                                                                                                        (1分)

                                                                                                     (1分)

    电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离

    解得：                                                                                   (2分)

    ⑶①如答图3所示；                                                                                 (4分)

    ②减小或增大                                                                                 (3分)

     

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：2011届湖北省天门市高三第二次模拟理科综合物理部分 题型：计算题

    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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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年湖北省天门市高三第二次模拟理科综合物理部分 题型：计算题

    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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    科目：高中物理 来源：湖北省模拟题 题型：计算题

    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）①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；
    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。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图8所示是示波管的原理示意图。电子从灯丝发射出来经电压为U1的电场加速后，通过加速极板A上的小孔O1射出，沿中心线O1O2进入MN间的偏转电场，O1O2与偏转电场方向垂直，偏转电场的电压为U2，经过偏转电场的右端P1点离开偏转电场，然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2点。已知平行金属极板MN间的距离为d，极板长度为L，极板的右端与荧光屏之间的距离为L′。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，且电子离开灯丝时的初速度可忽略不计。

    图8

    （1）求电子通过P1点时偏离中心线O1O2的距离。?

    （2）若O1O2的延长线交于屏上O3点，而P2点到O3点的距离称为偏转距离y，单位偏转电压引起的偏转距离（即y/U2）称为示波管的灵敏度。求该示波管的灵敏度。??

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