示波器原理典型題目

1、1(11安徽18)圖（a）為示管的原理圖。如果在電極YY之間所加的電壓圖按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極XX 之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會(huì)看到的圖形亮斑熒光屏YYXXXYY偏轉(zhuǎn)電極電子槍Xttt12t12t13t1t1UxUyOO圖(a)圖(b)圖(c)是（ B ）ABC D 2.11通州一摸20如圖甲所示為示波管的構(gòu)造示意圖，現(xiàn)在xx上加上uxxt信號(hào)（如圖乙所示，周期為2T）；在yy上加上uyyt信號(hào)(如圖丙所示，周期為T)，則在示波管屏幕上看到的圖形是丁圖中的（ D ）丁3.11西城一摸23圖1是示波管的原理圖，它由電子槍、熒光屏和兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極XX、Y

2、Y組成。偏轉(zhuǎn)電極的極板都是邊長(zhǎng)為l的正方形金屬板，每對(duì)電極的兩個(gè)極板間距都為d。電極YY的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng)。這些部件處在同一個(gè)真空管中。電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子，電子經(jīng)加速電極間電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極間，兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極分別使電子在兩個(gè)相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。熒光屏上有xoy直角坐標(biāo)系，x軸與電極XX的金屬板垂直（其正方向由X指向X），y軸與電極YY的金屬板垂直（其正方向由Y指向Y）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m。可忽略電子剛離開金屬絲時(shí)的速度，并不計(jì)電子之間相互作用力及電子所受重力的影響。xyo亮點(diǎn)XY圖1加速電極（1）若加速電極的電壓為U0，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極都不加電壓時(shí)，電子束

3、將沿直線運(yùn)動(dòng)，且電子運(yùn)動(dòng)的軌跡平行每塊金屬板，并最終打在xoy坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)。求電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)前瞬間速度的大小；（2）若再在偏轉(zhuǎn)電極YY之間加恒定電壓U1，而偏轉(zhuǎn)電極XX之間不加電壓，求電子打在熒光屏上的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離；（3）（i）若偏轉(zhuǎn)電極XX之間的電壓變化規(guī)律如圖2所示，YY之間的電壓變化規(guī)律如圖3所示。由于電子的速度較大，它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板，且此過程中可認(rèn)為偏轉(zhuǎn)極板間的電壓不變。請(qǐng)?jiān)趫D4中定性畫出在熒光屏上看到的圖形； （ii）要增大屏幕上圖形在y方向的峰值，若只改變加速電極的電壓U0、YY之間電壓的峰值Uy、電極XX之間電壓的峰值Ux三個(gè)量中的一個(gè)，請(qǐng)說出如何

4、改變這個(gè)物理量才能達(dá)到目的。t4t02t0Ux-UxOUXX圖2t02t0Uy-UyOtUYY圖3Oxy圖44.（05全國I 25）圖1中B為電源，電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)。固定電阻，R2為光敏電阻。C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)，兩極板的間距。S為屏，與極板垂直，到極板的距離。P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的三個(gè)扇形a、b和c構(gòu)成，它可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻R2時(shí)，R2的阻值分別為1000、2000、4500。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量，電子，電子質(zhì)量。忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力。假設(shè)照在R2上

5、的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)R2阻值立即有相應(yīng)的改變。（1）設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)光束通過b照射到R2上，求電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y。（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）。（2）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時(shí)t=0，試在圖2給出的坐標(biāo)紙上，畫出電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y隨時(shí)間t的變化圖線（06s間）。要求在y軸上標(biāo)出圖線最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的值。（不要求寫出計(jì)算過程，只按畫出的圖線評(píng)分。）5.10天津12質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域。湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板右端到屏的距離為D，且D遠(yuǎn)大于L，OO為垂直

6、于屏的中心軸線，不計(jì)離子重力和離子在板間偏離OO的距離。以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。（1）設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為q0的正離子以速度v0沿OO的方向從O點(diǎn)射入，板間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，離子打在屏上O點(diǎn)。若在兩極板間加一沿+y方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0;(2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算未知離子的質(zhì)量數(shù)。上述裝置中，保留原電場(chǎng)，再在板間加沿-y方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O點(diǎn)沿OO方向射入，屏上出現(xiàn)兩條亮線。在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.2

7、4mm和3.00mm，其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的，另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的。盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)OO方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度。6.（10海淀一摸）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，如圖14甲所示。電子槍具有釋放出電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；電子束打在熒光屏形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量e1.6×10-19 C，質(zhì)量m0.91×10-30 kg，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

8、應(yīng)。（1）電子槍的三級(jí)加速可以簡(jiǎn)化為如圖14乙所示的加速電場(chǎng)，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1.6×10-16J，求加速電壓U0為多大；（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y（豎直）方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)l4.0 cm，兩板間距離d1.0 cm，極板右端與熒光屏的距離L18 cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極U上加u480 sin100t V的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的初速度v0=3.0×107 m/s，求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度；（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來加熱

9、陰極，使陰極發(fā)射電子?？刂茤艠O的電勢(shì)比陰極低，調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過柵極電子的數(shù)量?，F(xiàn)要使電子打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。電子槍中A1、A2和A3三個(gè)陽極除了對(duì)電子加速外，還共同完成對(duì)電子束的聚焦作用，其中聚焦的電場(chǎng)可簡(jiǎn)化為如圖14丁所示的電場(chǎng)，圖中的虛線是該電場(chǎng)的等勢(shì)線。請(qǐng)說明聚焦電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電子束的聚焦作用。甲燈電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)絲FK陰極控制柵極G一第陽極A1第陽極A2二第陽極A3三Y偏轉(zhuǎn)板X偏轉(zhuǎn)板熒光屏U0KA乙丙偏轉(zhuǎn)電壓Llv0圖14丁32V30V作業(yè)1.11豐臺(tái)19. 示波器是一種常見的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間的變化情況。圖甲為示波器的