示波器专项练习题及答案

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U l = 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 ＝,A 、B 和C 、D 两板间的距离均为d ＝，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u 2，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乙所示的交变电压u 3，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 ＝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，并已知电子的质m ＝×10-30kg ，所带电荷量e ＝，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U 20、U 30

应满足什么条件

(2) 若U 20满足(1)中的条件，要使荧光屏上能显示出u 2 的若干个完整周期内的波形，C 、

D 两板间所加交变电压u 3 的周期应满足什么条件

(3) 若荧光屏上显示出一个u 2 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。

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。

图 1 2

3 4 5 6 7 8 9 111111

图1 图2

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( )

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。

（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 t的交流电压，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U XX'=-U2和

A

图(a)

图(c)

图(b)

图2

X'

图5

甲示波管的结构乙

图1

U XX'=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。

U -U

U -U

示波器练习题答案

1. （1）V U

2.1820< V U 2.1830< （2）........)3,2,1(1022

=⨯=-n s n T （3）cm 4=m X cm

6=m Y

2. ①竖直位移；衰减；Y 增益；②扫描范围；100—1k ；扫描微调

4．（9分）解：

（1）在加速电场中 02

12

00-=

mv eU 【2分】 在偏转电场中

平行于极板方向 t v L 0=

垂直于极板方向 dm eU a 1

=

22

1at y = 【2分】 可得 d

U L U y 02

14= 【1分】

（2）如答图1所示。 【2分】 （3）如答图2所示。 【2分】

答图1

X'

答图2