Question

如圖所示，是示波器工作原理的示意圖，電子經電壓U₁從靜止加速后垂直進入偏轉電場，偏轉電場的電壓為U₂，兩極板間距為d，極板長度為L，電子離開偏轉電場時的偏轉量為h，每單位電壓引起的偏轉量（h/U₂）叫示波器的靈敏度，試求：

1.電子離開偏轉電場時的偏轉量h

2.該示波器的靈敏度h/U₂

3.并探究可采用哪些方法提高示波器的靈敏度。

 

 

Answer 1

【答案】

 

1.U₂ L²/4d U₁

2.L²/4d U₁

3.增大L、減小d、減小U₁都可以提高示波器的靈敏度

【解析】(1) 根據動能動理，電子進入偏轉電場時的速度為v   則

U₁e=mv²/2               （1）………………… 2分

在偏轉電場中電子在豎直方向的加速度為a,則e U_2/d=ma   (2 ) ……………… 2分

電子在偏轉電場中運動的時間t=L/v       （3）……………………. 1分

聯立（1）（2）(3)式得電子的偏轉量為

h=at²/2=U₂eL L²/2mdv² = U₂ L²/4d U₁       （4）…………………….  2分

該示波器的靈敏度 h/ U₂=L²/4d U₁            （5）  …………………….   3分

由（5）式可知：增大L、減小d、減小U₁都可以提高示波器的靈敏度