示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图甲所示．电子枪具有释放出电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏形成光迹．这三部分均封装于真空玻璃壳中．已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C，质量m=0.91×10-30 kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应．（1）电子枪的三级加速可以简化为如图乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1.6×10-16J，求加速电压U0为多大；（2）电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图丙所示的偏转电场．偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm，当在偏转电极U上加u=480sin100πt V的正弦交变电压时，如果电子进入偏转系统的初速度v0=3.0×107 m/s，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；（3）如图甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子．控制栅极的电势比阴极低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量．现要使电子打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压．电子枪中A1、A2和A3三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子束的聚焦作用，其中聚焦的电场可简化为如图丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线．请说明聚焦电场如何实现对电子束的聚焦作用．试题及答案-解答题-云返教育