组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 示波管及其应用 > 示波器的相关计算
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:216 题号:5921471
示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,一束电质子流经加速电压加速后,沿中线进入平行板偏转电场,经电场偏转后打在荧光屏上.如图所示.已知两偏转电场极板长均为,极板间距均为d=1.0 cm.水平偏转电场极板边缘距荧光屏距离为.不计竖直偏转电极与水平偏转电极间间隙.请回答或求下列问题:
(1)如果亮斑出现在荧光屏上如图所示位置,那么示波管中的极板X、Y应带什么电?
(2)电子流的偏移量和打在荧光屏位置是通过调节加速电压和偏转电压来实现的,要使电子流能进入水平偏转电场中.竖直偏转电压与加速电压的比值不能超过多大?
(3)如果加速电压,偏转电压 ,偏转电压 ,求电子在荧光屏上的水平偏移量
【知识点】 示波器的相关计算

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【推荐1】如图所示,A为粒子源,在A和极板B间的加速电压为,在两水平放置的平行导体板CD间加有偏转电压CD板长L,板间距离d。现从粒子源A发出质量为m,带电量为q的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场,最后穿出打在右侧的屏幕上,不计粒子的重力。求:
(1)粒子到达B板时的速度多大?
(2)粒子在偏转电场中的加速度多大?
(3)粒子射出CD板时竖直偏离的距离y多大?
(4)粒子射出CD板时偏转的角度中的正切值是多少?
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【推荐2】如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出打在距离偏转板右侧为S的竖直屏幕上。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U1;偏转电场极板间电压为U2,极板长度为L,板间距为d
(1)忽略电子所受重力,求电子从电场射出后打在竖直屏幕上的竖直偏转距离∆y
(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请说明忽略重力的原因。
(3)地球表面沟壑丛生,既有高山,又有大海,但平时我们都把地球看作一个圆球。已知地球最高峰珠穆朗玛峰高度8844.43m,地球平均半径6371.393km,请你用分析物理量的数量级的方法,说明把地球视作一个圆球的原因。
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【推荐3】如图为示波管的结构原理图,加热阴极发出的电子(初速度可忽略不计)经电势差为的A、B两金属板间的电场加速后,从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心点沿中心轴线射入金属板间(垂直于右侧竖直的荧光屏M),两金属板间偏转电场的电势差为,电子经偏转电场偏转后打在荧光屏M上。已知电子的质量为,电荷量为;偏转电场的金属板长为,板间距离为。若电子所受重力可忽略不计,整个装置处在真空中,加速电场与偏转电场均视为匀强电场,忽略电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。求:
(1)电子进入偏转电场瞬间速度大小;
(2)电子从偏转电场中射出时的动能;
(3)在偏转电场中,若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度,该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,请分析说明可采取的措施。
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