Question

如圖17-6-8所示，圖(1)是示波管的原理圖，它是由電子槍、豎直偏轉電極YY′、水平偏轉電極XX′和熒光屏組成.電子槍發射的電子打在熒光屏上將出現亮點.若亮點很快移動，由于視覺暫留關系，能在熒光屏看到一條亮線.

圖17-6-8

(1)如果只在偏轉電極YY′上加上如圖(3)所示U_y=U_msinωt的電壓，試由圖(2)證明熒光屏上亮點的偏移也將按正弦規律變化，即y′=y_msinωt，并在熒光屏圖(4)中畫出所觀察到的亮線的形狀.

(設偏轉電壓頻率較高)

(2)如果只在偏轉電極XX′上加上如圖(5)所示的電壓，試在圖(6)上畫出所觀察到的亮線的形狀.

(3)如果在偏轉電極YY′上加上U_ysinωt的電壓，同時在偏轉電極XX′上加上圖(5)所示的電壓，試在圖(7)上畫出觀察到的亮線的形狀.

Answer 1

解析：設電子經電子槍加速后進入偏轉電極YY′的速度為v₀，偏轉電極的電壓為U，板間距離為d，板長為L，可得a=F/m=qU_y/md  L=v₀t  y=at²/2

    即電子在電場中的偏轉距離為  y=qL²U_y/2mdv₀²

    電子離開電場時偏轉的角度設為φ，則  tanφ=at/v₀=qLU_y/mdv₀²

    電子離開電場后做勻速直線運動，打在熒光屏上出現亮點，設熒光屏到偏轉電極YY′右側的距離為L′，那么亮點在熒光屏上偏轉的距離

    y′=y+L′tanφ=()U_y=()U_msinωt

    即y′=y_msinωt，式中y_m=()U_m

    圖線如圖所示.

答案：略