Question

示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U₁=1640V，偏极板长为4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场.

（1）偏转电压为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？

（2）如果偏转板右端到荧光屏的距离b=20cm，则电子束最大偏转距离为多少？

（3）电子离开偏转电场时的偏转量和偏转电压的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度．

Answer

（1）U2=205V（2）0.055m（3）减少进入偏转电场得速度

【解析】

(1)在加速电场中，由动能定理得：

解得：

要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须下板边缘出来，根据类平抛运动的分位移公式，有：

其中：

联立解得：

(2)类平抛运动的末速度的反向延长线通过水平分位移的中点，如图所示：

结合几何关系，有：

解得：

(3)由(1)解得：

则灵敏度，由此可知，提高示波器的灵敏度，可以减小加速电压U1，减小偏转电极间距或增大偏转电极的长度.