Question

【題目】示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，一束電質子流經加速電壓加速后，沿中線進入平行板偏轉電場，經電場偏轉后打在熒光屏上。如圖所示．已知兩偏轉電場極板長均為，極板間距均為d＝1.0 cm。水平偏轉電場極板邊緣距熒光屏距離為。不計豎直偏轉電極與水平偏轉電極間間隙。請回答或求下列問題：

（1）如果亮斑出現在熒光屏上如圖所示位置，那么示波管中的極板X、Y應帶什么電？

（2）電子流的偏移量和打在熒光屏位置是通過調節加速電壓和偏轉電壓來實現的，要使電子流能進入水平偏轉電場中。豎直偏轉電壓與加速電壓的比值不能超過多大？

（3）如果加速電壓，偏轉電壓 ，偏轉電壓 ，求電子在熒光屏上的水平偏移量

Answer 1

【答案】（1）X、Y極板均帶正電，（2），（3）.

【解析】試題分析：（1）由電子受力方向與電場方向相反，并結合在豎直方向和水平方向的偏轉方向來判斷X、Y極板帶什么電；（2）在加速度電場由動能定理求出速度，在豎直偏轉電場，粒子做類平拋運動，由類平拋運動的規律聯立求解；（3）只加水平偏轉電壓，粒子在水平偏轉電場做類平拋運動，由類平拋運動的規律進行求解.

（1）因電子受力方向與電場方向相反，現電子向X偏轉，則電場方向為X到，則極板X應帶正電；同理可知，因電子向Y偏轉，則電場方向Y到，故極板Y應帶正電

（2）在加速度電場中有： ①

進入豎直偏轉電場做類平拋運動：

由類平拋運動的規律得：水平方向，豎直方向，

聯立解得： ②

聯立①②得：

要使電子進入水平偏轉電場，則豎直偏轉量最大值

代入數值得： ，即

（3）由題知： ， ，

則在水平電場的偏移量：

代入數值得：

由于沒有豎直偏移，則電子流象從水平偏轉電場極板中點直線射向熒光屏一樣。

所以由幾何關系求得電子在熒光屏上水平偏移量

代入數值得：