2014《步步高》物理大一轮复习讲义第06章专题六带电粒子在电场中运动综合问题的分析要点.pdf
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专题六 带电粒子在电场中运动综合问题的分析
考纲解读 1.了解示波管的工作原理 .2.运用动力学方法分析解决带电粒子在交变电场中的
运动 .3.会运用功能观点、动力学观点综合分析带电粒子在复合场中的运动.
考点一 带电粒子在电场中运动的实际应用 —— 示波管
1.构造及功能 (如图 1 所示 )
图 1
(1) 电子枪:发射并加速电子.
(2)偏转电极 YY ′:使电子束竖直偏转 (加信号电压 ) ;偏转电极 XX ′:使电子束水平偏转 (加
扫描电压 ) .
2.工作原理
偏转电极 XX ′和YY′不加电压,电子打到屏幕中心;若只在 XX ′之间加电压,只在 X 方向
偏转;若只在 YY ′之间加电压,只在 Y 方向偏转;若 XX ′加扫描电压,YY ′加信号电压,
屏上会出现随信号而变化的图象.
例 1 (2011 ·安徽 ·18)图 2 为示波管的原理图, 如果在电极 YY ′之间所加的电压按图 3 甲所
示的规律变化, 在电极 XX ′之间所加的电压按图乙所示的规律变化, 则在荧光屏上会看
到的图形是 ( )
图 2
甲 乙
图 3
解析 由图甲及图乙知,当 UY 为正时, Y 板电势高,电子向 Y 偏,而此时 UX 为负,即
X ′板电势高,电子向 X ′板偏,所以选 B.
答案 B
示波管中电子在荧光屏上落点位置的判断方法
示波管中的电子在 YY ′和XX ′两个偏转电极作用下,同时参与两个
类平抛运动,一方面沿 YY ′方向偏转,另一方面沿 XX ′方向偏转,找出
几个特殊点,即可确定荧光屏上的图形.
突破训练 1 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 4
所示.如果在荧光屏上 P 点出现亮斑,那么示波管中的 ( )
图 4
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
答案 AC
解析 根据亮斑的位置,电子偏向 XY 区间,说明电子受到电场力作用发生了偏转,因
此极板 X 、极板 Y 均应带正电.
考点二 带电粒子在交变电场中的运动
例 2 如图 5 甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压
为 U ,电容器板长和板间距离均为 L =10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距
0
离也是 L = 10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如
图乙所示. (每个电子穿过平行板的时间都极短, 可以认为电子穿过平行板的过程中电压
是不变的 )求:
甲
乙
图 5
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