三、示波管的原理
1.示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管
2.示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。
（1）电子枪：发射并加速电子
（2）偏转电极YYˊ：使电子束竖直方向偏转（加信号电压）
XXˊ：使电子束水平方向偏转（加扫描电压）
（3）荧光屏：电子高速轰击发出荧光 （4）玻壳：抽真空封装各电子部件
3.原理：利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等，灵敏、直观地显示出电信号随间变化的图线。
（1）YYˊ作用：被电子枪加速的电子在YYˊ电场中作匀变速曲线运动，出电场后作匀速直线运动打
到荧光屏上。由几何知识得：y?yL??l2l2，
y/
V0 偏移： y/?(L?l)tan??qUl(L?l)，
22mdv02l L 若信号电压U?Umaxsin?t，则：y/?ql(L?l)Usin?t?y/sin?t
maxmax2mdv02yˊ随信号电压同步调变化，但由于视觉暂留及荧光物质的残光特性，我们便看到一条亮线，如图。
/
如何将不同时刻电子在y方向的位置反映出来从而了解对应时刻的电压情况呢？这就要在XX加扫描电压。
/
（2）XXˊ的作用：在XX间加以均匀变化的电压，电子在X方向的偏移将均匀变化，如图。会看到电子从左到右匀速移动，然后再从左到右，如此循环。
/
若将yy间同时加上信号电压，就会看到类似于信号电压的波形。
UX t
配套习题：
1.( )静止的电子在匀强电场中的A和B两点间加速，电子从A到B的时间t1和到B点时的动量P与A和B两点间电压U的关系是
A.t与电压U的平方根成反比，P与U的平方根成正比 B.t与电压U反比，P与电压U的平方根成正比 C.t与电压U的平方成反比，P与电压U成正比
D.t与电压U的平方根成反比，P与电压U的平方根成反比
2.( )静止的质子和电子通过相等的电压加速后，电子和质子获得的动能分别为Eke和EkH出，获得动量分别为pe和pH，则
A、Eke=EkH，pe
3.( )A、B为两位置固定的等量负电荷，一个质子(重力可忽略)沿A、B连线的中垂线自很远处的C点飞来，在飞至A、B连线的中点O过程中，质子
A.加速度不断增大 B.加速度先增大后减小 C.动能不断增大,电势能不断减小 D.动能、电势能不断增大
4.( )氢的三种同位素氕氘氚的原子核以相同的初速度垂直进入同一匀强电场．离开电场时，末速度最大的是
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A.氕核 B.氘核 C.氚核 D.一样大
5.( )上题中三种粒子以相同的初动能垂直进入同一匀强电场．离开电场时，末动能最大的是 A.氕按 B.氘核 C.氚核 D.一样大
+
6.有三个质量相等的分别带正电、带负电和不带电的油滴，从水平放置的两扳间以相同的水平速度V0先后垂直射入匀强电场中，并分别落到负极板的A、B、C处．如_ 图所示，由此可知落至A处的油滴_________；落至B处的油滴_________；落至C处C B A 的油滴_______(填“带正电”“带负电”或“不带电”)
L 7.( )如图，初速度为0的电子经电压U1加速后，垂直射入偏转电场，
离开电场时的偏移量是Y，偏转板间距d，偏转电压为U2，板长为L，为了提高偏转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏移量），可采用下列d 那些办法 y A.增大偏转电压U2 B.尽可能使板长L短一些
U1 C.尽可能使d小一些 D.使加速电压U1变大一些
8.( )如图，一带负电的油滴，从坐标原点O以速率V0射入水平的匀强电场，V0
y E 方向与电场方向成θ角，已知油滴质量m，测得他在电场中运动到最高点p时的速率恰好为V。设P点的坐标为（XP YP）,则应有 v0 x θ A.XP<0 B.XP>0 C.XP=0 D.条件不足，无法判断
9.( )如图所示，电子由静止经加速电场加速后，从A、B板的中线垂直
A U1
射入A、B间匀强电场中，若加速电压为U1，偏转电压U2，则 A.电子最终具有的动能Ek≤e(U1+U2/2)
U2 B.为使电子能飞出电场，Ul必须大于U2
C.电子在两电场间始终作匀变速运动
B D.若增大U1，则电子在偏转电场中受到的冲量可能不变
10.( )几种混合带电粒子(重力不计)，初速为零，它们从同一位 置经一电场加速后，又都垂直场方向进入另一相同的匀强 电场，设粒子刚出偏转电场时就打在荧光屏上．且在荧光屏上只有一个光点，则到达荧光屏的各种粒子
O A.电量一定相等 B.荷质比一定相等
C.质量一定相等 D.质量、电量都可能不等 300 11.( )质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E匀强电场中，当
0
小球A静止时，细线与竖直方向成30角，如图，己知此电场方向恰使小球受到的电
A
场力最小，小球所带的电量应为
A.3mg/3E B.3mg/E C.2mg/E D.mg/2E
12.( )如图所示，质量为m，带正电，电量为q的小球，用绝缘细线悬于顶端，并置于水平向右的匀强电场中，将小球自竖直最低点无初速度释放后，摆过θ角并能继续向右上方摆动，在小 球由最低点摆过θ角的过程中，重力势能的增量为ΔEG，电势能 的增量为ΔEU，它们的代数和为ΔE，即ΔE=ΔEG+ΔEG，那么，这三个增量应是 A.ΔEG>O，ΔEU>O，ΔE>0
θ B.ΔEG>O，ΔEU
13.( )如图所示，Ql和Q2是两个位置固定的正、负点电荷，在它们连线的延长线上的a点，电场强度恰好为零，现在把一个正点电荷q从a点左边的b点沿ba直线移动到C点，则 A.q的电势能先增加后减少 B.q的电势能先减少后增加 a c Q1 Q2 b C.a点的电势比b点的电势高 D.a点的电势比c点的电势高
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14.如图，两平行金属板竖直放置，一质量m，带电量q的微粒以竖直向上的初速度V0从A点射入板间电场，结果垂直的打在带负电的极板上的B点，且AC=BC,问：
_ (1)粒子带何种电荷？ + V0 (2)电场强度E多大？ B (3)微粒到达B点时的速度VB多大？ A C
15.如图所示，带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD长都为L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两极板电压U0为时，有一质量为m，带电量为q的质子紧靠AB板的上表面以初速度V0射入电场中，设质子运动过程中不会和CD相碰，求：
C D (1)当t= L/2V0时，质子在竖直方向的位移是多大?
(2)当t= L/2V0时，突然改变两金属板带电性质，且两板间电压为U1，①质子U0
V0 恰能沿B端飞出电场，求电压U1、U0的比值是多大?
B A
A 16.如图，在竖直放置的半圆形圆弧绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m，带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A处由静止释放，小球沿细管滑到最
B 低点B时，对管壁恰好无压力，放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为多少？
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