示波器可以視為加速電場與偏轉(zhuǎn)電場的組合，電子在里面先加速再偏轉(zhuǎn)后離開偏轉(zhuǎn)電場，打在熒光屏上．若已知前者的電壓為U1，后者電壓為U2，極板長為L，板間距為d，且電子加速前初速可忽略．求示波器的靈敏度（偏轉(zhuǎn)電場中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量y/U2稱為“靈敏度”）．
分析：根據(jù)電子先在加速電場中加速，后在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，先由動能定理得到加速得到的速度表達(dá)式，再運用運動的分解法研究類平拋運動，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出偏轉(zhuǎn)量，從而得出靈敏度的大�。�
解答：解：在加速電場中，根據(jù)動能定理得：
   eU1=
1
2
m
v
2
0
  ①
粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，運動的時間為 t=
L
v0
 ②
在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移為 y=
1
2
at2 ③
又根據(jù)牛頓第二定律得：a=
qE2
m
=
qU2
md
 ④
聯(lián)立①②③④得：y=
U2L2
4dU1

則靈敏度為
y
U2
=
L2
4dU1
．
答：示波器的靈敏度為
L2
4dU1
．
點評：本題是信息的給予題，根據(jù)所給的信息，關(guān)鍵能根據(jù)動能定理、牛頓第二定律、運動學(xué)公式得出示波管的靈敏度的表達(dá)式．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

示波器是一種常用的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間的變化情況．它的工作原理如圖1所示，真空室中陰極K逸出電子（初速度可忽略不計），經(jīng)過電壓Ul=910V的加速電場后，由小孔S沿正對且相互靠近的水平金屬極板A、B 和豎直金屬板C、D 間的中心線依次通過兩對平行金屬板間．且已知A、B和C、D的長度均為l=0.20m，A、B和C、D兩板間的距離均為d=0.020m，金屬板的面積足夠大．在A、B兩板間加上如圖2所示的正弦交變電u2，當(dāng)A板電勢高于B板電勢時，電壓記為正值；在C、D兩板間加上如圖3所示的交變電壓u3，當(dāng)C板電勢高于D板電勢時，電壓記為正值．兩對金屬板間的電場可視為全部集中在兩板之間，且分布均勻．在C、D 兩極板右側(cè)與極板右端相距s=0.30m處有一個與兩對金屬板中心線垂直的熒光屏，中心線正好經(jīng)過屏的中點．若不計兩對金屬板之間的距離，且熒光屏足夠大，并已知電子的質(zhì)m=0.91×10-30kg，所帶電荷量e=1.6x10-19C，不計電子之間的相互作用力．
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（1）要使所有的電子都能打在熒光屏上，兩對偏轉(zhuǎn)金屬板間所加電壓的最大值U20、U30應(yīng)滿足什么條件？
（2）若U20滿足（1）中的條件，要使熒光屏上能顯示出u2 的若干個完整周期內(nèi)的波形，C、D 兩板間所加交變電壓u3 的周期應(yīng)滿足什么條件？
（3）若熒光屏上顯示出一個u2 完整的波形，計算這個波形的峰值高度和最大長度，并在圖4中畫出這個波形．

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科目：高中物理 來源：2012年滬科版高中物理選修3-1 2.1認(rèn)識和使用示波器練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏顯示出被檢測的電壓波形，它的工作原理如圖（一）所示，真空室中電極k發(fā)出的電子（初速度為零），經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B的中心線射入板中，板長是L，相距為d，在兩板間加上如圖（二）所示的交流電壓，前半個周期內(nèi)B板的電勢高于A板的電勢。在每個電子通過極板的極短時間內(nèi)，電場視為恒定。在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點相交。當(dāng)?shù)谝粋�電子到達(dá)坐標(biāo)原點O時，使屏以速度v沿-x軸方向運動，每經(jīng)過一定的時間后，在一個極短時間內(nèi)它又跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運動。求：（1）電子進(jìn)入AB板時的初速度；（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖（二）中電壓的最大值U0需要滿足什么條件？（3）要使熒光屏上始終顯示一個完整的波形，熒光屏必須每隔多長時間回到初始位置？計算這個波形的峰值和長度。并在圖（三）所示的坐標(biāo)系中畫出這個波形。

 

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