高中物理示波器的奧秘

第六節(jié)示波器的奧秘一.示波器：1.示波器是一種常用的測量儀器2.示波器是用來顯示電信號(hào)隨時(shí)間變化的規(guī)律3.示波器的原理：帶電粒子在電場力的作用下加速和偏轉(zhuǎn)，屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的。演示1二.受力分析3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定電場中的帶電體一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比在小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。++++++++________U三.帶電粒子的加速UE加速勻速勻速_++++++_____勻速加速(+q,m)加速后粒子的速度怎樣計(jì)算呢？由動(dòng)能定理可得U四.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0ld++++++-------qφvv0v⊥φyF運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）分析方法沿初速度方向——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)垂直電場線方向——初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)1.加速度:2.飛行時(shí)間3.側(cè)移距離4.偏角U5.帶電粒子離開電場時(shí)速度大小。方法②:根據(jù)動(dòng)能定理求解方法①:根據(jù)速度合成求解++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm五、加速和偏轉(zhuǎn)一體思考題：讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，在通過加速電場時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說明理由。答案：通過加速電場時(shí)獲得的動(dòng)能Ek=qU,加速電壓相同，二價(jià)氦離子電荷量最大，所以二價(jià)氦離子獲得動(dòng)能最大。粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場決定，所以三種粒子不可能分開為三股。五.示波器探秘演示2在右圖中設(shè)加速電壓為U，電子電量為e質(zhì)量為m。由W=△EK，若電壓按正弦規(guī)律變化，如U=Umsinωt,偏移也將按正弦規(guī)律變化，即這斑在水平方向或豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)1.下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后，速度最大的是（）A.質(zhì)子B.氘核C.α粒子D.鈉離子2.一電子以初速度V0沿垂直場強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)減小兩板間的電壓，則電子穿越兩平行板所需的時(shí)間（）A．隨電壓的減小而減小B.隨電壓的減小而增大C．與電壓減小與否無關(guān)D.隨兩板間距離的增大而減少BC3.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示.如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A.極板X應(yīng)帶正電B.極板X`應(yīng)帶正電C.極板Y應(yīng)帶負(fù)電D.極板Y`應(yīng)帶正電A4.如圖.質(zhì)量為m，電量為q的帶電油滴在離上極板H高處自由下落后，進(jìn)入極板間的勻強(qiáng)電場中，油滴剛好能夠到達(dá)下極板.兩極板間的距離為d.則下列說法正確的是：+-UdHA.油滴帶負(fù)電.B.油滴帶正電.C.極板間電壓為mg(H+d)/qD.極板間電場強(qiáng)度為

mg(H+d)/qdACD5．一電子以的速度沿欲電場垂直的方向從點(diǎn)沿垂直于場強(qiáng)方向飛入，并從點(diǎn)沿與場強(qiáng)方向成角的方向飛出該電場，如圖3-5所示。則A、B兩點(diǎn)的電勢差為

V（電子質(zhì)量為）。圖3-5答案：－136.56.圖中a、b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為6V、4V和1.5V.一質(zhì)子從等勢面a上某處由靜止釋放，僅受電場力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過等勢面b時(shí)的速率為v，則對(duì)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)有下列判斷：①質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面電勢能增加4.5eV②質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面動(dòng)能增加4.5eV③質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時(shí)的速率為2.25v④質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時(shí)的速率為1.5v上述判斷正確的是A．①和③B．②和④

C．①和④D．②和③abcB7.如圖所示，是一個(gè)說明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間距離為d，電勢差是U2，板長是L．為提高示波管的靈敏度(每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量)可采用以下哪些方法()A．增大兩板間電勢差U2

B．盡可能使板長L短一些C．盡可能使板距d小一些D．使加速電壓U1升高一些C8.如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過小孔C進(jìn)入電場,但沒能到達(dá)B板,求AB間電勢差的最小值？hdCBA解：在整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得：mg(h+d)-qUmin=0Umin=mg(h+d)/q或：mgh+mhx-qux/d=ox≤d解得。9.如圖1-65所示，有一電子(電量為e)經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場.求⑴金屬板AB的長度；⑵電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能.圖1-6510．如圖1-66所示的示波管，電子由陰極發(fā)射后，經(jīng)電子槍加速水平飛入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上，已知加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，兩偏轉(zhuǎn)極板間距為d，板長為L1，從偏轉(zhuǎn)極板到熒光屏的距離為L2，求電子打在熒光屏上的偏距OP．

圖1-6611.噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴，其半徑約為10-5m，此微滴經(jīng)過帶電室時(shí)被帶上負(fù)電，帶電的多少由計(jì)算機(jī)按字體變化高低位置輸入信號(hào)加以控制。帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，帶電微滴經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)后打倒紙上，顯示出字體，無信號(hào)輸入時(shí)，墨汁微滴不帶電，徑直通過偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒。

設(shè)偏轉(zhuǎn)板長1.6cm，兩板間的距離為0.50cm，偏轉(zhuǎn)板的右端距紙3.2cm。若一個(gè)墨汁微滴的質(zhì)量為1.6×10-10kg，以20m/s的初速度垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是8.0×103V，若墨汁微滴打倒紙上的點(diǎn)距原射入方向的距離是2.0mm，求這個(gè)墨汁微滴通過帶電室的電量是多少？（不計(jì)