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1、示波器练习题示波器练习题1.示波器是一种常用的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。它的工作原理如图1所示,真空室中阴极K逸出电子(初速度可忽略不计),经过电压Ul=910V的加速电场后,由小孔S沿正对且相互靠近的水平金属极板A、B 和竖直金属板C、D 间的中心线依次通过两对平行金属板间。且已知A、B和C、D的长度均为l0.20m,A、B和C、D两板间的距离均为d0.020m,金属板的面积足够大。在A、B两板间加上如图11甲所示的正弦交变电u2,当A板电势高于B板电势时,电压记为正值;图 1在C、D两板间加上如图11乙所示的交变电压u3,当C板电势高于D板电势时,电压记为
2、正值。两对金属板间的电场可视为全部集中在两板之间,且分布均匀。在C、D 两极板右侧与极板右端相距s0.30m处有一个与两对金属板中心线垂直的荧光屏,中心线正好经过屏的中点。若不计两-30对金属板之间的距离,且荧光屏足够大,并已知电子的质m0.9110 kg,所带电荷量e1.6x10-19C,不计电子之间的相互作用力。(1)要使所有的电子都能打在荧光屏上,两对偏转金属板间所加电压的最大值U20、U30应满足什么条件?(2)若U20满足(1)中的条件,要使荧光屏上能显示出u2的若干个完整周期内的波形,C、D 两板间所加交变电压u3的周期应满足什么条件?(3)若荧光屏上显示出一个u2完整的波形,计算
3、这个波形的峰值高度和最大长度,并在图2丙中画出这个波形。图 22.用示波器观察频率为 900Hz 的正弦电压信号。把电压信号接入示波器y输入,当屏幕出现如图所示的波形时,应调节钮,如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节钮或钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,则将钮置于 _位置,然后调节钮。2 23 34 41 17 78 85 56 61 11 19 9图图1 1 1 11 1 1 1精选3图(a)为示管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧
4、光屏的会看到的图形是()亮斑YUYYUXX电子枪4(9 分)示波器是一种用来观察电信号的电子仪器,其核心部件是示波管,如图1 所示是示波管的原理图。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。电子从灯丝K发射出来(初速度可不计),经电压为U0的加速电场加速后,以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY、XX。当偏转电极XX、YY上都不加电压时,电子束从电子枪射出后,沿直线运动,打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑。-+U0电子枪KYYXX偏转电极甲 示波管的结构图 1OY偏转电极图(a)荧光屏Y图(b)YYXXXXOt12ttOt12t3t图(c)tABCD荧光屏XOYXY乙 荧光
5、屏(甲图中从右向左看)(1)只在偏转电极YY上加不变的电压U1,电子束能打在荧光屏上产生一个亮斑。已知偏转电极YY的极板长为L,板间的距离为d,YY间的电场可看做匀强电场。电子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力以及电子间的相互作用力。求电子刚飞出YY间电场时垂直于极板方向偏移的距离。(2)只在偏转电极YY上加u=U1sin试在图 2 中画出荧光屏上的图形。(3)在YY上加如图 3 所示的正弦交流电压,同时在XX上加如图 4 所示的周期性变化的电压,假设UXX=-U2精选XOXY图 2t的交流电压,YXAOBXY图 5和UXX=U2时,电子束分别打在荧光屏上的A、B两点,试在图 5 中画出荧
6、光屏上的图形。U1Ot02t0tO-U2图 3图 42t04t0tUYYU2UXX-U1精选示波器练习题答案示波器练习题答案1.(1)U2018.2VU3018.2V(2)T 2n10s(n 1,2,3.)(3)Xm 4cmYm 6cm2yx2.竖直位移;衰减;Y 增益;扫描范围;1001k;扫描微调3.B4(9 分)解:(1)在加速电场中eU0在偏转电场中平行于极板方向L v0t垂直于极板方向a 12mv00【2 分】21eU1y at2【2 分】dm2U1L2可得y【1 分】4U0d(2)如答图 1 所示。【2 分】(3)如答图 2 所示。【2 分】Y答图 1Y答图 2XOXXAOBXYY精选