高考物理 电场精讲精练 示波管的工作原理

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1、示波管的工作原理在示波管模型中，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏转电场U2偏转后，需要经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点P，如图所示．1．确定最终偏移距离2．确定偏转后的动能(或速度)例题1．图(a)为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图中的(　　)解析：选B.在0～2t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当UY为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当UY为负的最大值时，电子打

2、在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图象为B.例题2.在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？解析：电子在加速电场加速时，根据动能定理eU1＝mv进入偏转电场后L＝vx·t，vy＝at，a＝射出偏转电场时合速度v＝，以后匀速到达荧光屏，由以上各式得Ek＝mv2＝eU1＋.答案：eU

3、1＋过关检测1．如图甲所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB＝1125V，板中央有小孔O和O′.现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间．在B板右侧，平行金属板M、N长L1＝4×10－2m，板间距离d＝4×10－3m，在距离M、N右侧边缘L2＝0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O″点并发出荧光．现给金属板M、N之间加一个如图乙所示的变化电压u，在t＝0时刻，M板电势低于N板．已知电子质量为me＝9.0×10－31kg，电荷量为e＝1.6×10－19C.(1

4、)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度多大？(2)电子打在荧光屏上的范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？解析：(1)电子经A、B两块金属板加速，有eUAB＝mev得v0＝＝2×107m/s.(2)当u＝22.5V时，电子经过MN板向下的偏移量最大，为y1＝··2＝2×10－3my1＜d，说明所有的电子都可以飞出平行金属板M、N，此时电子在竖直方向的速度大小为vy＝·＝2×106m/s电子射出金属板M、N后到达荧光屏P的时间为t2＝＝5×10－9s电子射出金属板M、N后到达荧光屏P的偏移量为y2＝vyt2＝0.

5、01m电子打在荧光屏P上的总偏移量为y＝y1＋y2＝0.012m，方向竖直向下．(3)当u＝22.5V时，电子飞出电场的动能最大，为Ek＝me(v＋v)＝1.8×10－16J或由动能定理得Ek＝e(UAB＋um)＝1.8×10－16J.答案：见解析