§1.9带电粒子在电场中的运动（二）

高一物理导学案（编号：ID051401)

§1.9带电粒子在电场中的运动（二）

班级________ 姓名______

【自主学习】

一、示波器原理（参看教材35页下） 1．示波管构造

示波器的核心部件是示波管，示波管的原理图如下图所示，也可将示波管的结构大致分为三部分：电子枪、偏转电极和荧光屏．

2．示波管的工作原理

(1)偏转电极不加电压：

从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑． (2)在XX′(或YY′)加电压：

若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)，如下图所示．

(3)示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压，一般地，加在竖直偏转板上的电压是要研究的信号电压，加在水平偏转板上的电压是扫描电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图．（教材36页下）

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【典型例题】

1. 如下图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e.

求：(1)电子穿过A板时的速度大小； (2)电子从偏转电场射出时的侧移量y1；

(3)电子离开偏转电场后到达荧光屏过程中，电子的侧移量y2．

【学后自测】

2．一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子 ( )

A.都具有相同的质量 B.都具有相同的电荷量 C.具有相同的荷质比 D.都是同一元素的同位素 3．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 ( ) A.极板X应带正电 B.极板X′应带正电 C.极板Y应带正电 D.极板Y′应带正电

4．如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子在电压U1作用下加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，两平行板间距为d，电势差为U2，板长为L。为提高

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示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)，可采用以下哪些方法 ( )

A.增大两板间电势差U2 B.尽可能使板长L短一些 C.尽可能使板间距d小一些 D.使加速电压U1升高一些

5.如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则( ) A.a的电荷量一定大于b的电荷量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷

6．如图所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0＜t＜8×10－10 s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是 ( )

A．0＜t＜2×10－10 s

B．2×10－10 s＜t＜4×10－10 s C．4×10－10 s＜t＜6×10－10 s D．6×10－10 s＜t＜8×10－10 s

7．如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么 ( )

A．微粒带正、负电荷都有可能 B．微粒做匀减速直线运动 C．微粒做匀速直线运动 D．微粒做匀加速直线运动

8.甲为示波管的原理图。如果在电极YY′之间所加的电压图按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是 ( )

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【附加题】

9．两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×106 kg的带电粒子，以v0＝2 m/s 的水

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平速度从两板正中央位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d＝4 cm，板长l＝10 cm.

(1)当A、B间的电压为UAB＝1 000 V时，粒子恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量和电性．

(2)令B板接地，欲使粒子射出偏转电场，求A板所加电势的范围．(g取10 m/s2)

【学后反思】

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