Question

2．如圖是示波管的原理圖．它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極（XX′和YY′）、熒光屏組成．管內(nèi)抽成真空．給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′上都沒(méi)有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．下列說(shuō)法正確的是（　　）

①要想讓亮斑沿OY向上移動(dòng)，需在偏轉(zhuǎn)電極YY?上加電壓，且Y′比Y電勢(shì)高
②要想讓亮斑移到熒光屏的右上方，需在偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′上加電壓，且X比X′電勢(shì)高、Y比Y′電勢(shì)高
③要想在熒光屏上出現(xiàn)一條水平亮線，需在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加特定的周期性變化的電壓（掃描電壓）
④要想在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加適當(dāng)頻率的掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加按正弦規(guī)律變化的電壓．

• A． ①②③④
• B． ①③④
• C． ①②④
• D． ②③④

Answer 1

分析 電子槍發(fā)射出電子，要想讓亮斑沿OY向上移動(dòng)，要使電子在YY′中受到的電場(chǎng)力向上，可判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向，分析出電勢(shì)的高低．要想讓亮斑移到熒光屏的右上方，用同樣的方法分析電子在兩個(gè)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力方向，判斷出電勢(shì)高低．根據(jù)水平方向偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，即可分析所加電壓的特點(diǎn)．根據(jù)豎直方向偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，分析要想在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，水平方向和豎直方向所加電壓的特點(diǎn)．

解答 解：
①電子槍發(fā)射出電子，要想讓亮斑沿OY向上移動(dòng)，電子在YY′中受到的電場(chǎng)力必須向上，板間場(chǎng)強(qiáng)必須向下，則需在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加電壓，且Y比Y′電勢(shì)高．故①錯(cuò)誤．
②要想讓亮斑移到熒光屏的右上方，電子在偏轉(zhuǎn)電極XX′間受到的電場(chǎng)力指向X、在YY′間受到的電場(chǎng)力指向Y，則需在偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′上加電壓，且X比X′電勢(shì)高，Y比Y′電勢(shì)高．故②正確．
③設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U₂，偏轉(zhuǎn)電極的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d，根據(jù)推論得知，偏轉(zhuǎn)距離為y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4{U}_{1}d}$，可見(jiàn)，偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓U₂成正比，由幾何知識(shí)得知，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離也與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上隨時(shí)間作線性變化的電壓時(shí)，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離與時(shí)間也是線性關(guān)系，形成一條亮線，若電壓是周期性變化，就可以使電子在水平方向不斷掃描．故③正確．
④由上分析知，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加按正弦規(guī)律變化的電壓，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離按正弦規(guī)律變化，而在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加適當(dāng)頻率的掃描電壓，水平方向電子不斷從右向左勻速掃描，在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線．故④正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)示波器工作原理的理解，其基本原理是電場(chǎng)的加速和偏轉(zhuǎn)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，分析熒光屏上光斑的變化，難度適中．