高中物理示波器的奧秘ppt課件.pptVIP

第六節(jié)示波器的奧秘 1 一 示波器 1 示波器是一種常用的測量儀器2 示波器是用來顯示電信號隨時間變化的規(guī)律3 示波器的原理 帶電粒子在電場力的作用下加速和偏轉(zhuǎn) 屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的 演示1 2 二 受力分析 3 某些帶電體是否考慮重力 要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定 電場中的帶電體一般可分為兩類 1 帶電的基本粒子 如電子 質(zhì)子 正負(fù)離子等 這些粒子所受重力和電場力相比在小得多 除非有說明或明確的暗示以外 一般都不考慮重力 但并不能忽略質(zhì)量 2 帶電微粒 如帶電小球 液滴 塵埃等 除非有說明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 3 三 帶電粒子的加速 4 勻速 加速 q m 加速后粒子的速度怎樣計算呢 由動能定理可得 U 5 四 帶電粒子的偏轉(zhuǎn) q F 運動狀態(tài)分析勻變速曲線運動 類平拋運動 分析方法沿初速度方向 勻速直線運動垂直電場線方向 初速度為零的勻加速直線運動 1 加速度 2 飛行時間 3 側(cè)移距離 4 偏角 U 6 5 帶電粒子離開電場時速度大小 方法 根據(jù)動能定理求解 方法 根據(jù)速度合成求解 7 v0 vy y 五 加速和偏轉(zhuǎn)一體 8 思考題 讓一價氫離子 一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速 然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn) 在通過加速電場時獲得的動能是否相同 通過偏轉(zhuǎn)電場時 它們是否會分為三股 請說明理由 答案 通過加速電場時獲得的動能Ek qU 加速電壓相同 二價氦離子電荷量最大 所以二價氦離子獲得動能最大 粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場決定 所以三種粒子不可能分開為三股 9 五 示波器探秘 演示2 10 在右圖中設(shè)加速電壓為U 電子電量為e質(zhì)量為m 由W EK 11 若電壓按正弦規(guī)律變化 如U Umsin t 偏移也將按正弦規(guī)律變化 即這斑在水平方向或豎直方向做簡諧運動 12 1 下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后 速度最大的是 A 質(zhì)子B 氘核C 粒子D 鈉離子2 一電子以初速度V0沿垂直場強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中 現(xiàn)減小兩板間的電壓 則電子穿越兩平行板所需的時間 A 隨電壓的減小而減小B 隨電壓的減小而增大C 與電壓減小與否無關(guān)D 隨兩板間距離的增大而減少 B C 13 3 示波管是示波器的核心部件 它由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 如圖所示 如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑 那么示波管中的 A 極板X應(yīng)帶正電B 極板X 應(yīng)帶正電C 極板Y應(yīng)帶負(fù)電D 極板Y 應(yīng)帶正電 A 14 4 如圖 質(zhì)量為m 電量為q的帶電油滴在離上極板H高處自由下落后 進(jìn)入極板間的勻強(qiáng)電場中 油滴剛好能夠到達(dá)下極板 兩極板間的距離為d 則下列說法正確的是 U d H A 油滴帶負(fù)電 B 油滴帶正電 C 極板間電壓為mg H d qD 極板間電場強(qiáng)度為mg H d qd ACD 15 5 一電子以的速度沿欲電場垂直的方向從點沿垂直于場強(qiáng)方向飛入 并從點沿與場強(qiáng)方向成角的方向飛出該電場 如圖3 5所示 則A B兩點的電勢差為V 電子質(zhì)量為 圖3 5 答案 136 5 16 6 圖中a b和c分別表示點電荷的電場中的三個等勢面 它們的電勢分別為6V 4V和1 5V 一質(zhì)子從等勢面a上某處由靜止釋放 僅受電場力作用而運動 已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v 則對質(zhì)子的運動有下列判斷 質(zhì)子從a等勢面運動到c等勢面電勢能增加4 5eV 質(zhì)子從a等勢面運動到c等勢面動能增加4 5eV 質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為2 25v 質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為1 5v上述判斷正確的是A 和 B 和 C 和 D 和 B 17 7 如圖所示 是一個說明示波管工作原理的示意圖 電子經(jīng)電壓U1加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h 兩平行板間距離為d 電勢差是U2 板長是L 為提高示波管的靈敏度 每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量 可采用以下哪些方法 A 增大兩板間電勢差U2B 盡可能使板長L短一些C 盡可能使板距d小一些D 使加速電壓U1升高一些 C 18 8 如圖所示 水平放置的A B兩平行金屬板相距為d 現(xiàn)有質(zhì)量為m 電量為 q的小球 從距A板高h(yuǎn)處自由下落 通過小孔C進(jìn)入電場 但沒能到達(dá)B板 求AB間電勢差的最小值 19 解 在整個過程中 由動能定理得 mg h d qUmin 0Umin mg h d q或 mgh mhx qux d ox d解得 20 9 如圖1 65所示 有一電子 電量為e 經(jīng)電壓U0加速后 進(jìn)入兩塊間距為d 電壓為U的平行金屬板間 若電子從兩板正中間垂直電場方向射入 且正好能穿過電場 求 金屬板AB的長度 電子穿出電場時的動能 圖1 65 21 10 如圖1 66所示的示波管 電子由陰極發(fā)射后 經(jīng)電子槍加速水平飛入偏轉(zhuǎn)電場 最后打在熒光屏上 已知加速電壓為U1 偏轉(zhuǎn)電壓為U2 兩偏轉(zhuǎn)極板間距為d 板長為L1 從偏轉(zhuǎn)極板到熒光屏的距離為L2 求電子打在熒光屏上的偏距OP 圖1 66 22 11 噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示 其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴 其半徑約為10 5m 此微滴經(jīng)過帶電室時被帶上負(fù)電 帶電的多少由計算機(jī)按字體變化高低位置輸入信號加以控制 帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 帶電微滴經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)后打倒紙上 顯示出字體 無信號輸入時 墨汁微滴不帶電 徑直通過偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒 23 設(shè)偏轉(zhuǎn)板長1 6cm 兩板間的距離為0 50cm 偏轉(zhuǎn)板的右端距紙3 2cm 若一個墨汁微滴的質(zhì)量為1 6 10 10kg 以20m s的初速度垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是8 0 103V 若墨汁微滴打倒紙上的點距原射入方向的距離是2 0mm 求這個墨汁微滴通過帶電室的電量是多少 不計空氣阻力和重力 可以認(rèn)為偏轉(zhuǎn)電場只局限在平行板電容器內(nèi)部 忽略邊緣電場的不均勻性 為了使紙上的字