微学霸——匀强电场：第四部分 示波管

一、示波管的构造 1．电子枪：通电加热后在热阴极产生电子，经过电场的加速而发射出去。 2．偏转电极 （1）YY′：使电子束在竖直方向发生偏转，一般加信号电压。 （2）XX′：使电子束在水平方向发生偏转，一般加扫描电压（锯齿电压，如图）。 3．荧光屏：承接电子产生亮斑，当所加电压的周期很小时，由于视觉暂留，会在屏上看到亮线。 二、示波管的图像 1．亮斑：偏转电极YY′、XX′上不加电压时，荧光屏中心形成一个亮斑。 2．亮斑：偏转电极YY′、XX′上加恒定电压时，荧光屏形成一个亮斑。 YY′上电压为零时，亮斑在XX′上；XX′上电压为零时，亮斑在YY′上。 3．亮线： （1）偏转电极YY′上加恒定电压，XX′上加周期变化的电压时，荧光屏上形成平行YY′的线段； （2）偏转电极XX′上加恒定电压，YY′上加周期变化的电压时，荧光屏上形成平行XX′的线段。 4．偏转电极XX′上加扫描电压，YY′上加信号电压（如正弦波、锯齿波、方波等），且扫描电压的周期是信号电压周期T的N倍（N为整数）时，荧光屏上形成N个周期的信号图像。 三、电子在示波管中的运动 1．电子在示波管中的运动，一般忽略电子从阴极逸出的速度、电子受到的重力、电子间的相互作用。 2．运动过程： （1）电子（m，e）在加速电压U1作用下加速，由动能定理有eU​1= mv2 （2）在偏转电压U2作用下做类平抛运动，极板长L、板间距d 运动时间t= = ，加速度a= ，射出电场时的偏转距离y= at2= 偏转距离只与示波管的结构和所加电压有关，与带电粒子的质量、电荷量无关 （3）电子在偏转电极与荧光屏间（距离为s）做匀速直线运动，电子在荧光屏上的总偏转距离为 Y= = 【典例精析1】示波管的内部结构如图甲所示。如果在偏转电极XX'、YY'上都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心。如果在偏转电极XX'、YY'上分别加图丙所示的四种电压，荧光屏上可能会出现图乙所示的两种波形。则 A．若XX'、YY'上分别加图丙中电压（3）和（1），荧光屏上波形为图乙中（a） B．若XX'、YY'上分别加图丙中电压（4）和（1），荧光屏上波形为图乙中（a） C．若XX'、YY'上分别加图丙中电压（3）和（2），荧光屏上波形为图乙中（b） D．若XX'、YY'上分别加图丙中电压（4）和（2），荧光屏上波形为图乙中（b） 【答案】AC 【解