示波器是一種多功能電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形。它的工作原理等效成下列情況：如圖*所示，真空...

問題詳情：

示波器是一種多功能電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形。它的工作原理等效成下列情況：如圖*所示，真空室中電極K發出電子（初速不計），經過電壓為U1的加速電場後，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線*入板中，板長L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個週期內B板的電勢高於A板的電勢，電場全部集中在兩板之間，且分佈均勻。在每個電子通過極板的極短時間內，電場視作恆定的。在兩極板右側且與極板右側相距D處有一個與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上座標原點相交。當第一個電子到達座標原點O時，使屏以速度v沿－X方向運動，每經過一定的時間後，在一個極短時間內它又跳回初始位置（此短暫時間可忽略不計），然後重新做同樣的勻速運動（已知電子的質量為m，帶電量為e，重力忽略不計）。求：

①電子進入AB板時的初速度；

②要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0滿足什麼條件（屏足夠高）？

③要使熒光屏上始終顯示一個完整的波形，熒光屏必須每隔多長時間回到初始位置？計算這個波形的峯值和長度。在圖*所示的X－Y座標系中畫出這個波形。

【回答】

 ⑴動能定理

⑵電子做類平拋運動，要使所有電子打到屏上，則所有電子都要飛出平行板，電壓的最大值U0滿足：

⑶峯值：

長度：x=vT

波形圖與原圖關於X軸對稱

知識點：物理競賽

題型：計算題