2024-2025學(xué)年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-5

PAGE5-第一節(jié)電子的發(fā)覺基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，下列說法正確的是(D)A．陰極射線的本質(zhì)是紫外線 B．陰極射線的本質(zhì)是紅外線C．陰極射線的本質(zhì)是X射線 D．陰極射線的本質(zhì)是電子流解析：陰極射線的本質(zhì)是帶電的粒子流，即電子流。故D項(xiàng)正確。2．(2024·安徽銅陵一中高二下學(xué)期期中)下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．電子是原子的組成部分B．電子電荷的精確測定最早是由密立根通過聞名的“油滴試驗(yàn)”實(shí)現(xiàn)的C．電子電荷的數(shù)值約為1.602×10－19CD．電子質(zhì)量與電荷量的比值稱為電子的比荷解析：電子是原子的組成部分，電子的發(fā)覺說明原子是可以再分的，選項(xiàng)A正確。電子電荷的精確測定是由密立根通過聞名的“油滴試驗(yàn)”做出的，其測得電子電荷的值約為1.602×10－19C，選項(xiàng)BC正確。電子的電荷量與質(zhì)量的比值稱為電子的比荷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．(2024·山東海岳中學(xué)高二下學(xué)期期中)關(guān)于陰極射線，下列說法正確的是(D)A．陰極射線是一種電磁輻射B．陰極射線是在真空管內(nèi)由陰極發(fā)出的光子流C．陰極射線是組成物體的原子D．陰極射線可以直線傳播，也可被電場、磁場偏轉(zhuǎn)解析：陰極射線是由陰極干脆發(fā)出的電子流，可被電場、磁場偏轉(zhuǎn)，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。4．下面對(duì)陰極射線的相識(shí)正確的是(CD)A．陰極射線是由陰極發(fā)出的粒子撞擊玻璃管壁上的熒光粉而產(chǎn)生的B．只要陰陽兩極間加有電壓，就會(huì)有陰極射線產(chǎn)生C．陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線D．陰陽兩極間加有高壓時(shí)，電場很強(qiáng)，陰極中的電子受到很強(qiáng)的庫侖力作用而脫離陰極解析：陰極射線是由陰極干脆發(fā)出的，故A錯(cuò)誤；只有當(dāng)兩極間有高壓且陰極接電源負(fù)極時(shí)，陰極中的電子才會(huì)受到足夠大的庫侖力作用而脫離陰極產(chǎn)生陰極射線，故B錯(cuò)誤，D正確；陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線，C正確。5．關(guān)于空氣的導(dǎo)電性能，下列說法正確的是(BD)A．空氣導(dǎo)電，因?yàn)榭諝夥肿又杏械膸д?，有的帶?fù)電，在強(qiáng)電場作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)B．空氣能夠?qū)щ?，是空氣分子在射線或強(qiáng)電場作用下電離的結(jié)果C．空氣密度越大，導(dǎo)電性能越好D．空氣密度變得越淡薄，越簡單發(fā)出輝光解析：空氣是由多種氣體組成的混合氣體，在正常狀況下，氣體分子不帶電(顯中性)，是較好的絕緣體。但在射線、受熱或強(qiáng)電場作用下，空氣分子被電離，才具有導(dǎo)電功能，且空氣密度較大時(shí)，電離的自由電荷很簡單與其他空氣分子碰撞，正、負(fù)電荷重新復(fù)合，難以形成穩(wěn)定的放電電流，而電離后的自由電荷在淡薄空氣中導(dǎo)電性能更好，故選項(xiàng)B、D正確。二、非選擇題6．如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d。油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間，當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)。已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測量出油滴的直徑為D(油滴可看做球體，球體體積公式V＝eq\f(1,6)πD3)，重力加速度為g。(1)設(shè)油滴受到氣體的阻力f＝kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大??；(2)求油滴所帶電荷量。答案：(1)eq\f(1,6v1)πρD3g(2)eq\f(ρπD3gdv1＋v2,6Uv1)解析：(1)油滴速度為v1時(shí)所受阻力f1＝kv1，油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，有f1＝mgm＝ρV＝eq\f(1,6)πρD3，則k＝eq\f(1,6v1)πρD3g(2)設(shè)油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力為F電＝qE＝qeq\f(U,d)油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡，則kv2＋mg＝qeq\f(U,d)油滴所帶電荷量為q＝eq\f(ρπD3gdv1＋v2,6Uv1)。實(shí)力提升一、選擇題(1題為單選題，2～4題為多選題)1．向熒光屏上看去，電子向我們飛來，在偏轉(zhuǎn)線圈中通過如圖所示的電流，電子的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?A)A．向上 B．向下C．向左 D．向右解析：依據(jù)安培定則，環(huán)形磁鐵右側(cè)為N極、左側(cè)為S極，在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生水平向左的勻強(qiáng)磁場，利用左手定則可知，電子向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確。2．如圖所示，關(guān)于高壓的真空管，下列說法中正確的是(BD)A．加了高壓的真空管中可以看到輝光現(xiàn)象B．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極C．U1為高壓電源，U2為低壓電源D．甲為環(huán)狀物，乙為熒光中出現(xiàn)的陰影解析：真空中不能發(fā)生輝光放電。U1為低壓電源，U2為高壓電源。3．如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時(shí)，發(fā)覺射線徑跡下偏，則(BC)A．導(dǎo)線中的電流由A流向BB．導(dǎo)線中的電流由B流向AC．若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過變更AB中的電流方一直實(shí)現(xiàn)D．電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)解析：陰極射線的粒子帶負(fù)電，由左手定則推斷管內(nèi)磁場垂直紙面對(duì)里。由安培定則判定AB中電流的方向由B向A，A錯(cuò)誤，B正確。電流方向變更，管內(nèi)磁場方向變更，電子受力方向也變更，故C正確，D錯(cuò)誤。4．如圖是密立根油滴試驗(yàn)的示意圖。油滴從噴霧器嘴噴出，落到圖中的勻強(qiáng)電場中，調(diào)整兩板間的電壓，通過顯微鏡視察到某一油滴靜止在電場中，下列說法正確的是(AD)A．油滴帶負(fù)電B．油滴質(zhì)量可通過天平來測量C．只要測出兩板間的距離和電壓就能求出油滴所帶的電荷量D．該試驗(yàn)測得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數(shù)倍解析：由圖知，電容器板間電場方向向下，油滴所受的電場力向上，則知油滴帶負(fù)電，故選項(xiàng)A正確；油滴的質(zhì)量很小，不能通過天平測量，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)油滴受力平衡得mg＝qE＝qeq\f(U,d)，得q＝eq\f(mgd,U)，所以要測出兩板間的距離、電壓和油滴的質(zhì)量才能求出油滴所帶的電荷量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依據(jù)密立根油滴試驗(yàn)探討可知，該試驗(yàn)測得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數(shù)倍，故選項(xiàng)D正確。二、非選擇題5．在湯姆孫測陰極射線比荷的試驗(yàn)中，采納了如圖所示的陰極射線管，從C出來的陰極射線經(jīng)過A、B間的電場加速后，水平射入長度為L的D、G平行板間，接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑。若在D、G間加上方向向下，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，陰極射線將向上偏轉(zhuǎn)；假如再利用通電線圈在D、G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，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為θ，試解決下列問題：(1)說明陰極射線的電性；(2)說明圖中磁場沿什么方向；(3)依據(jù)L、E、B和θ，求出陰極射線的比荷。答案：(1)帶負(fù)電(2)垂直紙面對(duì)里(3)eq\f(Esinθ,B2L)解析：(1)由于陰極射線向上偏轉(zhuǎn)，因此受電場力方向向上，又由于勻強(qiáng)電場方向向下，則電場力的方向與電場方向相反，所以陰極射線帶負(fù)電。(2)