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尝试应用 3．(多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏 转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上 P 点出现 亮斑(见右侧的荧光屏的平面图)，那么示波管中的(AC)
A．极板 X 的电势高于极板 X′ B．极板 X′的电势高于极板 X C．极板 Y 的电势高于极板 Y′ D．极板 Y′的电势高于极板 Y
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知识点二 带电粒子在电场中偏转
如图所示，带电粒子以初速度 v0 垂直电场线进入匀强电 场，加速度 a＝qmE＝mqUd.
1．基本关系． vx＝v0，x＝v0t(初速度方向)． vy＝at，y＝12at2(电场线方向)．
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3．推论． (1)粒子离开电场时的速度方向反向延长交于板长 l 的
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知识点三 示波器探秘原理
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1．发射电子：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射 电子．
2．形成亮斑：电子经过阳极和阴极间的电场加速聚 焦后形成一很细的电子束射出，电子打在荧光屏上形成一 个小亮斑．
3．控制位置：亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节 竖直偏转极与水平偏转极上的电压大小来控制．
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分析：由亮斑位置可知电子偏转的打在偏向 X、Y 方向， 由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带 的电性．
解析：电子受力方向与电场方向相反，因电子向 X 方 向偏转，则电场方向为 X 到 X′，则 X 带正电，即极板 X 的 电势高于极板 X′.同理可知 Y 带正电，即极板 Y 的电势高于 极板 Y′，故 A、C 正确，B、D 错误．故选 AC.
第一章 电场
第六节 示波器的奥秘
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知识解惑
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知识点一 带电粒子的加速
1．带电粒子在电场中运动时重力的处理． (1)基本粒子：如电子、质子、α 粒子、离子等，除有说 明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明 或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
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2．运动状态分析． 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受 到的电场力与运动方向在同一条直线上，做匀加速(或匀
减速)直线运动，其加速度为 a＝qmE＝mqUd.
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3．功能观点分析． 带电粒子动能的变化量等于电场力做的功(适用于一切 电场)． (1)若粒子的初速度为零，则 qU＝12mv2，v＝ 2mqU. (2)若粒子的初速度不为零，则 qU＝12mv2－12mv20，v＝
A．微粒在 0～1 s 内的加速度与 1～2 s 内的加速度相同 B．微粒将沿着一条直线运动 C．微粒做往复运动 D．微粒在第 1 s 内的位移与 第 3 s 内的位移相同
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解析：根据题意作出带电粒子在交变电场中运动的 v －t 图象，如图所示．由图可知在 0～1 s 内与 1～2 s 内的 加速度大小相等方向相反，故 A 错．微粒速度方向一直 为正，始终沿一直线运动，B 对 C 错．阴影部分面积为对 应的第 1 s、第 3 s 和第 5 s 内的位移，故 D 对．
正中央，根据 y tan
θ＝2l .
(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度偏转角
正切的12，根据 tan α＝12tan θ.
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2．导出关系． 粒子离开电场时的侧移位移：y＝2qml2vU20d. 粒子离开电场时的偏转角：tan θ＝vv0y＝mqvlU02d. 粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切：tan α＝yl
＝2mqlvU20d.
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尝试应用 2．一束带电粒子以相同的速率从同一位置，垂直于电 场方向飞入匀强电场中，所有粒子的运动轨迹都是一样的， 这说明所有粒子(C) A．都具有相同的质量 B．都具有相同的电荷量 C．电荷量与质量之比都相同 D．都是同位素
解析：根据 y＝12Emqvl02，轨迹相同，v0 相同，则mq 一定 相同．
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题型二 带电粒子在电场中偏转
一束电子流在经 U＝5 000 V 的加速电压加速后，在 距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若 两板间距 d＝1.0 cm，板长 l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平 行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
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偏距：y＝12at2，④
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典型问题精 释
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题型一 带电粒子在电场中加速
如图所示，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运 动，则关于电子到达 Q 板时的速度，下列说法正确的是( )
A．两板间距离越大，加速的时间就越长， 获得的速率就越大
B．两板间距离越小，加速度就越大， 获得的速度就越大
C．与两板间距离无关， 仅与加速电压有关
能飞出的条件为：y≤d2，⑤ 解①～⑤式得：
U′≤2Ul2d2＝2×5
000×（1.0×10－2）2 （5.0×102）2
V
＝4.0×10－2 V. 即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V. 答案：400 V
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变式 训练
2．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨 汁微滴，经带电室带负电后，以速度 v 垂直匀强电场飞入 极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中(C)
D．以上说法均不正确
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解析：由动能定理 qU＝12mv2，v＝ 无关与加速电压有关．故选 C.
答案：C
2mqU，得 v 与距离
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变式 训练
1．(多选)一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和 方向随时间变化的规律如图所示，带电微粒只在电场力的作 用下，在 t＝0 时刻由静止释放，则下列说法中正确的是(BD)
2mqU＋v20.
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尝试应用
1．下列ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子从初速度为零的状态经加速电压为 U
的电场后，哪种粒子速度最大(A)
A．质子(11H) C．α粒子(42He)
B．氘核(21H) D．钠离子(Na＋)
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解析：设加速电场的电压为 U，粒子的质量和电量分别 为 m 和 q，根据动能定理得 qU＝12mv2，v＝ 2mqU.由于质 子的比荷mq 最大，U 相同，则质子的速度最大．故选 A.