Question

【題目】如圖1所示是示波管的原理示意圖．電子從燈絲發(fā)射出來(lái)經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，通過(guò)加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進(jìn)入MN間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，O1O2與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右端P1點(diǎn)離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后打在垂直O1O2放置的熒光屏上的P2點(diǎn)．已知平行金屬極板MN間距離為d，極板長(zhǎng)度為L，極板的右端與熒光屏之間的距離為L′.不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力，且電子離開燈絲時(shí)的初速度可忽略不計(jì), P2點(diǎn)到O3點(diǎn)的距離稱為偏轉(zhuǎn)距離y。

(1)求y的大小

(2)實(shí)際示波管有兩組偏轉(zhuǎn)極板 ，如圖2 所示，水平極板所加電壓為掃描電壓，豎直極板所加電壓為信號(hào)電壓，若加如圖3所示的信號(hào)電壓與掃描電壓，在圖4中畫出熒光屏上呈現(xiàn)的波形(不要求過(guò)程)

(3) 若兩偏轉(zhuǎn)電極的板長(zhǎng)均為L，板間距均為d，右端到熒光屏的距離均為L’.試當(dāng)信號(hào)電壓uyy’=U0sinωt、所加掃描電壓uxx’= U0cosωt時(shí)，熒光屏上所顯示的圖案.

Answer 1

【答案】（1） (2)見解析（3）半徑為 的圓

【解析】

電子離開加速電場(chǎng)的速度為v0，有：…①

電子偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的加速度為…②

電子偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間…③

電子偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏向角為，…④

…⑤

解得：…⑥

(2)圖略(半個(gè)正弦波)

(3)因電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短，與交變電場(chǎng)的周期相比可不計(jì)，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可視為在恒定電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由⑥可知：

…⑦

…⑧

由⑦⑧得，故圖案為半徑為的圓。