示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形.示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,其简化图如图甲所示.电子枪释放

示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形.示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,其简化图如图甲所示.电子枪释放电子并使电子加速后从小孔A射出,偏转系统使电子束发生偏转,电子束打在荧光屏形成光迹.这三部分均封装于真空玻璃壳中.已知电子的电荷量为e,质量为m,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应.
(1)闭合开关S,电子枪中的灯丝K发热后逸出电子,电子逸出的初速度可忽略不计.经过阴极K和阳极A之间电压为U0的电场加速后,电子从阳极板A上的小孔中射出,求电子射出时的速度v0是多大?
(2)电子被U0的电场加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图乙所示的偏转电场.偏转电极的极板长为L1,两板间距离为d,极板右端与荧光屏的距离为L2,当在偏转电极上加如图丙所示的正弦交变电压时(所有电子均能从极板中射出,且电子穿过极板的时间极短,约10-9s),求电子打在荧光屏上产生的亮线的最大长度;
(3)若在偏转电极XXˊ上加如图丁所示的电压,在偏转电极YYˊ上加如图丙所示的电压时,荧光屏上显示出如图戊所示的图形,此时XXˊ上所加电压的周期是多少?
若在两个偏转电极上均加上u=Asin(ωt+φ)或u=Acos(ωt+φ)(φ取各种不同值)交变电压时,荧光屏上将显示出各种各样的图形,这些图形称为李萨茹图形.若在偏转电极YYˊ上加如图丙所示的电压,在偏转电极XXˊ上加如图己所示的电压时,请你尝试画出荧光屏上将会出现的图形(画在答题纸上的方格图内).
作业帮

参考答案


(1)加速电场中:eU0=12mv20解得:v0=2eU0m(2)偏转电压为Um时:偏转电场中:a=eEmE=UmdL1=v0 t1y1=12at21得:y1=UmL214dU0出电场后,由几何关系可得:y1y=12L112L1+L2  得:y=UmL1(L1+2L2)4dU0荧光屏上亮线的...

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