高二物理示波管包括電子槍、偏轉電極、熒光屏等部分。
電子槍:發射電子的陰極,控制電子束的強弱和角度。
偏轉電極:包括兩個金屬板(加速電極和偏轉電極),它們之間有電場,使電子發生偏轉,從而改變電子的運動軌跡。
熒光屏:顯示電子束撞擊涂有熒光物質的屏幕,產生可見的圖像。
此外,示波管還包括保護層和外殼等結構。示波管主要用于顯示電信號的變化情況。
題目:
在示波管中,電子槍在 A 點發射電子,電子經電壓為 U 的電場加速后,從 P 點垂直于偏轉極板射入偏轉電場,電子質量為 m,電量為 e,加速電場的兩極板間距為 d,偏轉電場的兩極板間距為 d/2,極板長為 L。求:
1. 電子從A點出發時的速度大??;
2. 電子到達屏幕時的橫向偏移量x;
3. 若在偏轉電場中加上一個周期性的交流電壓(圖中未畫出),電子將隨電壓的交變而發生偏轉,且偏轉距離與不加電壓時相同。已知交流電壓的最大值Um,求電子到達屏幕時的橫向偏移量x的最大值。
解答:
1. 電子從A點出發時的速度大小為v0:
$$v_{0} = \sqrt{\frac{2U}{m}}$$
2. 電子在偏轉電場中做類平拋運動,水平方向勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動。設電子到達屏幕時的橫向偏移量為x,則有:
$$\frac{L}{v_{0}} = \frac{x}txrzbvzd$$
聯立解得:
$$\boxed{x = \frac{L^{2}}{4dU}}$$
3. 當加交流電壓時,電子到達屏幕時的橫向偏移量x的最大值為:
$$\boxed{x_{m} = \frac{L^{2}}{4dU}\sqrt{1 + \frac{4Um^{2}}{U^{2}}}}$$
注意:以上解答僅供參考,具體解題過程可能因教材版本或教師教學風格的不同而有所差異。建議根據實際情況,參考教材或咨詢老師以獲取準確解答。