1.6 示波器工作原理-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：示波器工作原理 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、知识清单 1． 求粒子打到荧光屏上总偏移的三种方法 【答案】 2． 示波器 构造 ①电子枪，②偏转电极，③荧光屏。(如图所示) 工作原理 (1)YY′上加的是待显示的信号电压，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压。 (2)观察到的现象：[来源:Z§xx§k.Com] ①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。 ②若所加扫描电压和信号电压的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像。 【答案】 二、选择题 3． (多选)如图1­6­8所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么(　　) A．偏转电场E2对三种粒子做功一样多[来源:Zxxk.Com] B．三种粒子打到屏上时的速度一样大 C．三种粒子运动到屏上所用时间相同 D．三种粒子一定打到屏上的同一位置 【答案】AD　 【解析】根据动能定理有qE1d＝，即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的侧位移相等，故三种粒子打到屏上的同一位置，答案项D正确。 得，带电粒子的偏转角的正切值tan θ＝t2及tan θ＝(L′为偏转电场左端到屏的水平距离)，由于v1不一样大，所以三种粒子打在屏上的时间不相同，答案项C错误。根据vy＝＋＝＋，由于三种粒子的质量不相等，故v2不一样大，答案项B错误。粒子打在屏上所用的时间t＝mv22，得到粒子离开偏转电场E2打到屏上时的速度v2＝ ，则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据W＝qE2y得，偏转电场E2对三种粒子做功一样多，答案项A正确。根据动能定理，qE1d＋qE2y＝t22得，带电粒子经偏转电场的侧位移y＝。在偏转电场中，由l＝v1t2及y＝mv12，得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v1＝ 4． 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、Y应带正电 B．极板X、Y′应带正电 C．极板X′、Y应带负电 D．极板X′、Y′应带正电 【答案】A 【解析】电子在竖直方向向Y偏转，则Y带正电；电子在水平方向向X偏转，则X带正电，A正确． 5． 如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xoy，当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=2V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=-1V时，荧光屏上光点的坐标为（4，-1），则当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=1V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=4V时，荧光屏上光点的坐标为（ ） A．（2，4） B．（2，-2） C．（4，-2） D．（4，2） 【答案】A 6． 图(a)为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图中的（ ） 【答案】B 【解析】在0～2t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当UY为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当UY为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图象为B. 三、计算题 7． 喷墨打印机的原理示意图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体．计算机无信号输入时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒． 设偏转极板长L1=1.6 cm，两板间的距离d=0.50 cm,两板间的电压U=8.0×103 V，偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2 cm．若一个墨汁液滴的质量m=1.6×10-10 kg,墨汁液滴以v0=20 m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为2. 0 mm．不计空气阻力和重力作用．求： (1)这个液滴通过带电室后所带的电量q． (2)若要使纸上的字体放大可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离L2来实现，现调节L2使纸上的字体放大10%，调节后偏转极板的右端距纸的距离L2为多大？ 【答案】(1)q=1. 3×10-13C（或1