如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒(méi)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(kāi)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

即

（2）電子在加速電場(chǎng)加速后，有

得

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(lái)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(lái)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過(guò)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(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)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(lái)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(lái)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過(guò)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(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)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(lái)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(lái)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過(guò)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(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)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(lái)源： 題型：

如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒(méi)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(kāi)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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