专题 示波管的原理 同步练习
一、单选题
1．（2021秋·天津静海·高二阶段练习）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，那么示波管中：①极板X应带正电；②极板应带正电；③极板Y应带正电；④极板应带正电.（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2．（2023秋·广东深圳·高二统考期末）示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差和随时间变化关系图像如丙、丁所示，则苂光屏上的图像可能为（ ）
A．B．C．D．
3．（2020秋·四川成都·高二四川省蒲江县蒲江中学校考阶段练习）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。当偏转极板的X和Y均带正电时，会在荧光屏上P点出现亮斑，如图所示。那么要在荧光屏中Q点出现亮斑，则（ ）
A．极板X，Y应带正电 B．极板，应带正电
C．极板，应带正电 D．极板X，应正电
4．（2022秋·浙江绍兴·高二统考期中）如图所示，图甲是示波管的原理图，如果在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化，在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则荧光屏上会看到的图形是（ ）
A．B．C．D．
5．（2021秋·河南安阳·高二内黄县第一中学开学考试）如图所示是示波管的原理图，它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极、组成。电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转。荧光屏上有xOy直角坐标系，x轴与电极的金属板垂直（其正方向由指向X），y轴与电极的金属板垂直（其正方向由指向Y）。若使亮斑位于荧光屏上第三象限的某一位置，下列说法正确的是（ ）
A．将极板、接高电势
B．将极板X、Y接高电势
C．电源1必须使用直流电源
D．电源2可以使用交流电源
6．（2023春·四川成都·高二校考期中）某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（10Hz～100Hz）。把衰减调节旋钮置于“”挡，在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线。后来他又进行了调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（ ）
A．调节同步极性选择开关、扫描微调旋钮、Y增益旋钮
B．调节同步极性选择开关、扫描范围旋钮、衰减调节旋钮
C．调节扫描范围旋钮、扫描微调旋钮、水平位移旋钮
D．调节扫描微调旋钮、衰减调节旋钮、水平位移旋钮
7．（2022·高二课时练习）图甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2023·浙江·模拟预测）示波管的结构如图所示，接输入电压信号，接扫描电压信号，若扫描电压信号的周期和输入电压信号的周期相同，且可以在荧光屏上得到输入电压信号周期变化的图像，则下列扫描电压信号的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022秋·陕西西安·高二统考期末）如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央O形成亮斑。如果只逐渐增大之间的电势差，则（ ）
A．在荧屏上的亮斑向上移动 B．在荧屏上的亮斑向下移动
C．偏转电场的电场强度减小 D．偏转电场对电子做的功减少
10．（2021秋·全国·高二期中）如图所示，是示波器的核心部件示波管的原理示意图。设电子枪的加速电压大小为，偏转电极Y和之间的电压为，X和之间的电压为，若和均为0，则电子会打在图中屏上的中心点。假设发射的电子都能打到荧光屏上，则下列说法正确的是（ ）
A．若要电子打在荧光屏上的区域②，则要求为正值，为负值
B．若，为一定值，则越大，电子打在荧光屏上的位置离中心点越远
C．若和不变，则越大，电子从发射到打到荧光屏上的时间越短
D．若和不变，则越大，偏转电极对电子做的功越多
11．（2022秋·新疆喀什·高二新疆维吾尔自治区喀什第六中学校考阶段练习）示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点O。下列是运用偏转电场实现对电子束的控制的方法：
①让亮斑沿OY向上移动，要在偏转电极YY′加电压，且Y′比Y电势高；
②让亮斑移到荧光屏的左上方，要在偏转电极XX′、YY′加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高；
③让荧光屏上出现一条水平亮线，只需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压（扫描电压）；
④让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压；
以上说法中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
二、多选题
12．（2022秋·北京顺义·高二期中）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，那么示波管中的（ ）
A．极板X应带负电 B．极板X′应带负电
C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电
13．（2021秋·广东广州·高二广州市真光中学期中）如图所示为阴极射线管的示意图，当、两极不加电压时，电子束经电场加速后打到荧屏中央O处形成亮斑。电子在偏转电场中的运动时间很短，电子不会打到极板上。在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．当、两极加电压时，亮斑出现在O点下方，则可判断极板带负电
B．当、两极不加电压时，如果增大加速电场的电压，电子束依然打到荧屏的中央
C．如果发现电子在荧屏上的亮斑向上移动，则可判断、之间的电势差在减小
D．当、两极加电压时，电子通过极板过程中电势能增大
14．（2022秋·广东惠州·高二惠州一中校联考阶段练习）示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，核心部件是示波管，其示意图如下，XX 为水平偏转电极，YY 为竖直偏转电极，以下说法正确的是（ ）
A．XX 加图2波形电压、YY 加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线
B．XX 加图3波形电压、YY 加图2波形电压，屏上在两个位置出现亮点
C．XX 加图4波形电压、YY 加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线
D．XX 加图4波形电压、YY 加图2波形电压，屏上将出现图3所示图线
15．（2022秋·河南周口·高二校考期中）示波管原理如图所示，当两偏转电极、电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的O点，其中x轴与电场的场强方向平行，y轴与电场的场强方向平行。则下列说法正确的是（ ）
A．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上
B．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上
C．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使、接电源的负极
D．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使、接电源的正极
专题 示波管的原理 同步练习
一、单选题
1．（2021秋·天津静海·高二阶段练习）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，那么示波管中：①极板X应带正电；②极板应带正电；③极板Y应带正电；④极板应带正电.（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
【详解】由题意可知，在方向上电子向X方向偏转，极板X带正电；在方向上电子向Y方向偏转，极板Y带正电。
故选A。
2．（2023秋·广东深圳·高二统考期末）示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差和随时间变化关系图像如丙、丁所示，则苂光屏上的图像可能为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】为恒定电压，电子带负电，故电子向Y轴正方向偏转，在之间加如图丙所示的正弦电压，电子在X轴方向发生偏转，电压越大侧移量越大，由运动的合成，会在荧光屏上看到过Y轴正方向上某点且平行X轴的一条水平的亮线（在Ⅰ、Ⅱ象限），故C正确，ABD错误。
故选C。
3．（2020秋·四川成都·高二四川省蒲江县蒲江中学校考阶段练习）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。当偏转极板的X和Y均带正电时，会在荧光屏上P点出现亮斑，如图所示。那么要在荧光屏中Q点出现亮斑，则（ ）
A．极板X，Y应带正电 B．极板，应带正电
C．极板，应带正电 D．极板X，应正电
【答案】C
【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向方向偏转，则电场方向为到X，则带正电，同理竖直方向，电子向方向偏转，则电场方向为到Y，可知带正电，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．（2022秋·浙江绍兴·高二统考期中）如图所示，图甲是示波管的原理图，如果在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化，在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则荧光屏上会看到的图形是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】因为在电极xx′之间所加的电压保持不变，可知在x方向上的偏转位移保持不变，在y方向上电压随正弦规律变化，即y方向上偏移在正负最大值之间变化，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．（2021秋·河南安阳·高二内黄县第一中学开学考试）如图所示是示波管的原理图，它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极、组成。电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转。荧光屏上有xOy直角坐标系，x轴与电极的金属板垂直（其正方向由指向X），y轴与电极的金属板垂直（其正方向由指向Y）。若使亮斑位于荧光屏上第三象限的某一位置，下列说法正确的是（ ）
A．将极板、接高电势
B．将极板X、Y接高电势
C．电源1必须使用直流电源
D．电源2可以使用交流电源
【答案】A
【详解】AB．若使亮斑位于荧光屏上第三象限的某一位置，需使电子受力向X'、Y'，所以将极板X'、Y'接高电势，故A正确，B错误；
CD．灯丝中的电流可以是交流电、也可以是直流电（电源1），但加速电压（电源2）必须是直流电，即左边接负极、右边接正极，故CD错误；
故选A。
6．（2023春·四川成都·高二校考期中）某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（10Hz～100Hz）。把衰减调节旋钮置于“”挡，在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线。后来他又进行了调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（ ）
A．调节同步极性选择开关、扫描微调旋钮、Y增益旋钮
B．调节同步极性选择开关、扫描范围旋钮、衰减调节旋钮
C．调节扫描范围旋钮、扫描微调旋钮、水平位移旋钮
D．调节扫描微调旋钮、衰减调节旋钮、水平位移旋钮
【答案】A
【详解】由图甲、乙比较可知，可以发现两个波形图像的极性相反，纵向幅度变大，所以需要调节同步极性选择开关，调节扫描微调旋钮，同时调节Y增益旋钮，故选A。
7．（2022·高二课时练习）图甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】由于电极XX′之间所加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压为信号电压，所以荧光屏上会看到B选项所示的图形。
故选B。
8．（2023·浙江·模拟预测）示波管的结构如图所示，接输入电压信号，接扫描电压信号，若扫描电压信号的周期和输入电压信号的周期相同，且可以在荧光屏上得到输入电压信号周期变化的图像，则下列扫描电压信号的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】若扫描电压信号如B、C、D选项所示，则在半个周期内，粒子沿方向偏转距离相同，荧光屏上在方向呈现一条直线，无法显示输入信号随时间周期性变化的具体情况，若扫描电压信号如A选项所示，则粒子打在荧光屏上的位置沿方向随时间均匀分布，又扫描电压信号周期与输入电压信号周期相同，可得到输入电压信号周期变化的图像，综上，A项图像正确。
故选A。
9．（2022秋·陕西西安·高二统考期末）如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央O形成亮斑。如果只逐渐增大之间的电势差，则（ ）
A．在荧屏上的亮斑向上移动 B．在荧屏上的亮斑向下移动
C．偏转电场的电场强度减小 D．偏转电场对电子做的功减少
【答案】A
【详解】C．电子束在偏转电场中做类平抛运动，运动的时间不发生变化，逐渐增大之间的电势差，根据公式
则偏转电场的电场强度增大，故C项错误；
D．根据电场力做功公式，有
因为电势差变大，所以电场强度E变大，偏转电场的长度不变，电子进入偏转电场的初速度也没变，其沿电场线方向的距离y，有
所以y也变大，所以偏转电场对电子做的功增大，故D项错误；
AB．电子在偏转电场中所受的电场力向上，所以在荧光屏上的亮斑向上移动，故A正确，B错误。
故选A。
10．（2021秋·全国·高二期中）如图所示，是示波器的核心部件示波管的原理示意图。设电子枪的加速电压大小为，偏转电极Y和之间的电压为，X和之间的电压为，若和均为0，则电子会打在图中屏上的中心点。假设发射的电子都能打到荧光屏上，则下列说法正确的是（ ）
A．若要电子打在荧光屏上的区域②，则要求为正值，为负值
B．若，为一定值，则越大，电子打在荧光屏上的位置离中心点越远
C．若和不变，则越大，电子从发射到打到荧光屏上的时间越短
D．若和不变，则越大，偏转电极对电子做的功越多
【答案】A
【详解】A．若要电子打在荧光屏上的区域②，则电子要向X′方向和Y方向偏转，则要求Y比Y′电势高，X′比X电势高，即U2为正值，U3为负值，选项A正确；
B．若，为一定值，则越大，则电子进入YY′的速度越大，经过YY′时的时间越短，则垂直于极板方向的偏转距离越小，即电子打在荧光屏上的位置离中心点越近，选项B错误；
C．电子在YY′和XX′中运动时，平行极板方向均做匀速运动，若U1不变，则电子进入YY′和XX′时的水平速度不变，则电子从发射到打到荧光屏上的时间不变，与U2大小无关，选项C错误；
D．若和不变，则越大，则电子进入YY′时的水平速度越大，电子在YY′中运动的时间越短，则在垂直极板方向的位移越小，则偏转电极YY′对电子做的功越少，选项D错误。
故选A。
11．（2022秋·新疆喀什·高二新疆维吾尔自治区喀什第六中学校考阶段练习）示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点O。下列是运用偏转电场实现对电子束的控制的方法：
①让亮斑沿OY向上移动，要在偏转电极YY′加电压，且Y′比Y电势高；
②让亮斑移到荧光屏的左上方，要在偏转电极XX′、YY′加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高；
③让荧光屏上出现一条水平亮线，只需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压（扫描电压）；
④让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压；
以上说法中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【答案】D
【详解】①电子枪发射出电子，要想让亮斑沿OY向上移动，电子在YY′中受到的电场力必须向上，板间场强必须向下，则需在偏转电极YY′上加电压，且Y比Y′电势高。故①错误；
②要想让亮斑移到荧光屏的左上方，电子在偏转电极XX′间受到的电场力指向X′、在YY′间受到的电场力指向Y，则需在偏转电极XX′、YY′上加电压，且X′比X电势高，Y比Y′电势高。故②错误；
③设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为 ，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描。故③正确；
④由③的分析知，电子在荧光屏偏转的距离与偏转电压成正比，则在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏YY′方向上偏转的距离按正弦规律变化；在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，XX′方向电子匀速扫描；所以荧光屏上出现一条正弦曲线。故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
二、多选题
12．（2022秋·北京顺义·高二期中）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，那么示波管中的（ ）
A．极板X应带负电 B．极板X′应带负电
C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电
【答案】BD
【详解】亮斑P点X坐标为正值，Y′坐标为负值，说明电子都向XY′板偏转，所以Y′、X板都带正电，Y、X′板都带负电，故BD正确，AC错误。
故选BD。
13．（2021秋·广东广州·高二广州市真光中学期中）如图所示为阴极射线管的示意图，当、两极不加电压时，电子束经电场加速后打到荧屏中央O处形成亮斑。电子在偏转电场中的运动时间很短，电子不会打到极板上。在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．当、两极加电压时，亮斑出现在O点下方，则可判断极板带负电
B．当、两极不加电压时，如果增大加速电场的电压，电子束依然打到荧屏的中央
C．如果发现电子在荧屏上的亮斑向上移动，则可判断、之间的电势差在减小
D．当、两极加电压时，电子通过极板过程中电势能增大
【答案】AB
【详解】A．当、两极加电压时，亮斑出现在O点下方，则电子所受电场力向下，极板间电场强度向上，可知极板带负电，故A正确；
B．当、两极不加电压时，粒子在经过、两极间不发生偏转，如果增大加速电场的电压，电子束依然打到荧屏的中央，故B正确；
C．如果发现电子在荧屏上的亮斑向上移动，电子、之间向上运动，则受到竖直向上的电场力，可知、极板间电场强度向下，可判断、之间的电势差大于0，则则、之间的电势差在增大，故C错误；
D．当、两极加电压时，电子通过极板过程中，电场力做正功，则电子通过极板过程中电势能减小，故D错误。
故选AB。
14．（2022秋·广东惠州·高二惠州一中校联考阶段练习）示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，核心部件是示波管，其示意图如下，XX 为水平偏转电极，YY 为竖直偏转电极，以下说法正确的是（ ）
A．XX 加图2波形电压、YY 加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线
B．XX 加图3波形电压、YY 加图2波形电压，屏上在两个位置出现亮点
C．XX 加图4波形电压、YY 加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线
D．XX 加图4波形电压、YY 加图2波形电压，屏上将出现图3所示图线
【答案】BC
【详解】A． XX 加图2波形电压、YY 加图1波形电压，由示波器工作原理可知电子在电场的作用下，屏上将出现一条竖直亮线，A错误；
B． XX 加图3波形电压，电子在水平电场作用下，左右周期性打在屏上，YY 加图2波形电压，屏上在两个位置出现亮点，B正确；
C． XX 加图4波形电压，电子在屏上水平方向扫描，YY 加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线，C正确；
D．XX 加图4波形电压，电子在屏上水平方向扫描，YY 加图2波形电压，屏上将出现一条水平亮线，D错误。
故选BC。
15．（2022秋·河南周口·高二校考期中）示波管原理如图所示，当两偏转电极、电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的O点，其中x轴与电场的场强方向平行，y轴与电场的场强方向平行。则下列说法正确的是（ ）
A．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上
B．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上
C．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使、接电源的负极
D．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使、接电源的正极
【答案】AD
【详解】A．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上，故A正确；
B．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的x轴上，故B错误；
CD．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，则电子在经过之间时向方向偏转，应使Y接电源的负极，接电源的正极；之后电子在经过之间向方向偏转，应使接电源的正极，X接电源的负极，故D正确，C错误。
故选AD。
