(18分)

       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);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應(yīng)。

(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達到16×10J,求加速電壓為多大;

(2)電子被加速后進入偏轉(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)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度;

(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子。控制柵極的電勢比陰極的電勢低,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。

       電子槍中三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。

 

(1)1.0×103V

(2)10cm

(3)應(yīng)將電壓調(diào)低。略

解析:

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:北京市海淀區(qū)2010年高三一模(理科綜合)物理部分 題型:計算題

(18分)

       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);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應(yīng)。

(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達到16×10J,求加速電壓為多大;

(2)電子被加速后進入偏轉(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)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度;

(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子?刂茤艠O的電勢比陰極的電勢低,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。

       電子槍中三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。

 

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