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l＝0.20m,A、B和C、D两板间的距离均为d＝0.020m，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；在C、D两板间加上如图11乙所示的
图1 交变电压u3，当C板电势高于D板电势时，电压记为正值。
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s＝0.30m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。若不计两对金属板之间的距离，且荧光屏足够大，
-30-19
并已知电子的质m＝0.91×10kg，所带电荷量e＝1.6x10C，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2
2.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， ①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。
②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
3 4 1 7 8 5 6 1
19 图
1111
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，则在荧光屏的会看到的图形是( )
亮斑 Y UYY’ UXX' 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 K Y Y' X X' 偏转电极 甲 示波管的结构
图1
O Y 偏转电极 图(a)
荧光 屏 Y 图(b)
Y Y X X X X
O t1 2tt O t1 2t3t 图(c)
t A B C D 荧光屏 X' O Y' X
Y 乙 荧光屏（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 X' O X Y' 图2
t的交流电压，
Y X' A O B X Y' 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中画出荧光屏上的图形。 U1
O t0 2t0 t O -U2 图3 图4 2t0 4t0 t UYY' U2 UXX' -U1