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=U1sint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UXX'=-U2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。