2024-2025學(xué)年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)1電子的發(fā)現(xiàn)課堂演練含解析新人教版選修3-5

PAGE5-電子的發(fā)覺1.關(guān)于陰極射線的性質(zhì)，下列說法正確的是（）A.陰極射線是電子打在玻璃管壁上產(chǎn)生的B.陰極射線本質(zhì)是質(zhì)子C.陰極射線在電磁場中的偏轉(zhuǎn)表明陰極射線帶正電D.陰極射線的比荷比氫原子核大解析：陰極射線是原子受激放射出的帶負(fù)電的電子流，故A、B、C錯誤；電子帶電量與氫原子相同，但質(zhì)量是氫原子的eq\f(1,1836)，故陰極射線的比荷比氫原子大，D正確.答案：D2．(多選)關(guān)于密立根油滴試驗的科學(xué)意義，下列說法正確的是()A．測出了電子的電荷量B．提出了電荷分布的量子化觀點C．為電子質(zhì)量的最終獲得做出了突出貢獻(xiàn)D．為人類進(jìn)一步探討原子的結(jié)構(gòu)供應(yīng)了肯定的理論依據(jù)解析：密立根油滴試驗發(fā)覺，油滴帶的電荷量都是某一最小電荷量的整數(shù)倍，此最小電荷量即為一個電子所帶電荷量，A、B均正確；由于湯姆孫測出了電子的比荷，故可知道電子的質(zhì)量，C正確；電子的電荷量及質(zhì)量的確定，為探討原子的結(jié)構(gòu)供應(yīng)了肯定的理論依據(jù)，D項正確．答案：ABCD3．如圖所示，在陰極射線管正上方平行放一通有強(qiáng)電流的長直導(dǎo)線，則陰極射線將()A．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B．向紙外偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn) D．向上偏轉(zhuǎn)解析：由題目條件不難推斷陰極射線所在處磁場垂直紙面對外，電子從負(fù)極端射出，由左手定則可判定陰極射線(電子)向上偏轉(zhuǎn)．答案：D4．如圖為示波管中電子槍的原理示意圖，A為放射電子的陰極，K為接在高電勢的加速極，A、K之間電壓為U，電子離開陰極時的速度可以忽視，電子經(jīng)加速后從K的小孔中射出的速度大小為v，下列說法正確的是()A．假如A、K之間距離減半而電壓仍為U，那么電子離開K的速度為2vB．假如A、K間距離減半電壓仍為U，那么電子經(jīng)過K時的速度為eq\f(\r(2),2)vC．假如A、K間距離保持不變而電壓減半，那么電子離開K時的速度為eq\f(\r(2),2)vD．假如A、K間距離保持不變而電壓減半，那么電子離開K時的速度為eq\f(v,2)解析：由動能定理可知，電子在加速電場中被加速，eU＝eq\f(1,2)mv2，所以當(dāng)電壓減半后，速度為eq\f(\r(2),2)v，故C選項正確.答案：C5．為了測定帶電粒子的比荷eq\f(q,m)，讓這個帶電粒子垂直電場方向飛進(jìn)平行金屬板間，已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，在通過長為L的兩金屬板間后，測得偏離入射方向的距離為d；假如在兩板間加垂直電場方向的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于粒子的入射方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則粒子恰好不偏離原來方向，求eq\f(q,m).解析：僅加電場時d＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qE,m)))·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v0)))eq\s\up12(2)；加復(fù)合場時Bqv0＝qE.由以上兩式得eq\f(q,m)＝eq\f(2dE,B2L2).答案：eq\f(2dE,B2L2)A級抓基礎(chǔ)1.關(guān)于陰極射線，下列說法正確的是（）A.陰極射線就是淡薄氣體導(dǎo)電時的輝光放電現(xiàn)象B.陰極射線是在真空管內(nèi)由正極放出的電子流C.陰極射線是由德國物理學(xué)家戈德斯坦命名的D.陰極射線就是X射線解析：陰極射線是在真空管中由負(fù)極發(fā)出的電子流，故A、B錯誤；陰極射線最早由德國物理學(xué)家戈德斯坦在1876年提出并命名，故C正確；陰極射線本質(zhì)是電子流，故D錯誤.答案：C2．以下說法正確的是()A．密立根用摩擦起電的試驗發(fā)覺了電子B．密立根用摩擦起電的試驗測定了元電荷的電荷量C．密立根用油滴試驗發(fā)覺了電子D．密立根用油滴試驗測定了元電荷的電荷量解析：密立根用油滴試驗測定了元電荷的電荷量，故D正確.答案：D3．(多選)湯姆孫對陰極射線進(jìn)一步探討，最終發(fā)覺了電子，由此被稱為“電子之父”．關(guān)于電子的說法正確的是()A．任何物質(zhì)中均有電子B．不同的物質(zhì)中具有不同的電子C．電子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的1836倍D．電子是一種粒子，是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元解析：湯姆孫對不同材料的陰極發(fā)出的射線進(jìn)行探討，均為同一種相同的粒子——即電子，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，它的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子質(zhì)量．由此可知A、D兩項正確，B、C兩項錯誤．答案：AD4．(多選)下列是某試驗小組測得的一組電荷量，哪些數(shù)據(jù)是符合事實的()A．＋3×10－19C B．＋4.8×10－19CC．－3.2×10－26C D．－4.8×10－19C解析：電荷是量子化的，任何帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍.1.6×10－19C是自然界中最小的電荷量，故B、D正確．答案：BDB級提實力5．(多選)如圖所示是陰極射線顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖．顯像管中有一個陰極，工作時能放射陰極射線，熒光屏被陰極射線轟擊就能發(fā)光．安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，可以使陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說法中正確的是()A．假如偏轉(zhuǎn)線圈中沒有電流，則陰極射線應(yīng)當(dāng)打在熒光屏正中的O點B．假如要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上A點，則偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)當(dāng)垂直紙面對里C．假如要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上B點，則偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)當(dāng)垂直紙面對里D．假如要使陰極射線在熒光屏上的位置由B點向A點移動，則偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)先由小到大，再由大到小解析：偏轉(zhuǎn)線圈中沒有電流，陰極射線沿直線運動，打在O點，A正確．由陰極射線的電性及左手定則可知B錯誤，C正確．由R＝eq\f(mv,qB)可知，B越小，R越大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)先由大變小，再由小變大，故D錯誤．答案：AC6.（多選）如圖所示，從正離子源放射的正離子經(jīng)加速電壓U加速后進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B中，發(fā)覺離子向上偏轉(zhuǎn)，要使此離子沿直線穿過電場，則應(yīng)（）A.增大電場強(qiáng)度E，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度BB.減小加速電壓U，增大電場強(qiáng)度EC.適當(dāng)?shù)丶哟蠹铀匐妷篣D.適當(dāng)?shù)販p小電場強(qiáng)度E解析：正離子進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的區(qū)域中，受到的電場力F＝qE，方向向上，受到的洛倫茲力f＝qvB，方向向下，離子向上偏，說明電場力大于洛倫茲力，要使離子沿直線運動，即qE＝qvB，則只有使洛倫茲力增大或電場力減小，增大洛倫茲力的途徑是增大加速電壓U或增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，減小電場力的途徑是減小場強(qiáng)E.選項C、D正確.答案：CD7.1897年，物理學(xué)家湯姆孫正式測定了電子的比荷，打破了原子是不行再分的最小單位的觀點.因此，湯姆孫的試驗是物理學(xué)發(fā)展史上最聞名的經(jīng)典試驗之一.在試驗中湯姆孫采納了如圖所示的陰極射線管，從電子槍C出來的電子經(jīng)過A、B間的電場加速后，水平射入長度為L的D、E平行板間，接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑.若在D、E間加上方向向下，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，電子將向上偏轉(zhuǎn)；假如再利用通電線圈在D、E電場區(qū)加上一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫），熒光斑恰好回到熒光屏中心，接著再去掉電場，電子向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為θ，試解決下列問題.（1）說明圖中磁場沿什么方向.（2）依據(jù)L、E、B和θ，求出電子的比荷.解析：（