综合题18.0分
物理

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。如图所示,图①是示波管的原理图,它是由电子枪、加速电场、竖直偏转电极YY′、水平偏转电极XX′和荧光屏等组成。电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点。若亮点很快移动,由于视觉暂留,能在荧光屏上看到一条亮线。

14.质量为m电荷量为e的电子,从静止开始在加速电场中加速。加速电压为U1,竖直偏转电极YY′之间的电压为U2YY′之间的距离为d,电极极板的长和宽均为L,水平偏转电极XX′两极板间电压为0。若电子被加速后沿垂直于偏转电场的方向射入电场,并最终能打到荧光屏上。

① 电子进入偏转电场时的速度大小;

② 电子打到荧光屏上时的动能大小;

如果只在偏转电极XX上加上如图②所示的电压,试在答题卡的图①上画出在荧光屏所能观察到的亮线的形状。

16.如果在偏转电极YY′加上Uy=Umsinωt的电压,同时在偏转电极XX′上加上图②所示的电压,试在答题卡的图上画出所观察到的亮线的形状。如果在此基础上将扫描范围的频率值减小到原来的一半,在答题卡的图中画出此时的图像。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

 

②电子打到荧光屏上时的动能为:

解析

①设电子经电子枪加速后进入偏转电极YY′的速度为v0

则有:     解出: 

②偏转电极的电压为U2,板间距离为d,板长为L

则有:

a=;  L=v0t     y=at2

即电子在电场中的偏转距离为:y=U2=

电子打到荧光屏上时的动能为:


考查方向

带电粒子在匀强电场中的运动.

解题思路

由动能定理求的在加速电场中获得的速度,由运动学公式求的在偏转电场中的偏移量

易错点

考查对示波器工作原理的理解,其基本原理是电场的加速和偏转,根据偏转距离与偏转电压的关系,分析荧光屏上光斑的变化.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

带电粒子在匀强电场中的运动.

解题思路

通过交流电压的变化,通过运动分析即可画出荧光屏上的图形

易错点

考查对示波器工作原理的理解,其基本原理是电场的加速和偏转,根据偏转距离与偏转电压的关系,分析荧光屏上光斑的变化

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

带电粒子在匀强电场中的运动.

解题思路

通过交流电压的变化,通过运动分析即可画出荧光屏上的图形

易错点

考查对示波器工作原理的理解,其基本原理是电场的加速和偏转,根据偏转距离与偏转电压的关系,分析荧光屏上光斑的变化