2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5 1．關(guān)于陰極射線的性質(zhì)，判斷正確的是(　　) A．陰極射線帶負(fù)電 B．陰極射線帶正電 C．陰極射線的比荷比氫離子的比荷大 D．陰極射線的比荷比氫離子的比荷小 2．英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)(　　) A．陰極射線在電場(chǎng)中偏向正極板一側(cè) B．陰極射線在磁場(chǎng)中受力情況跟正電荷受力情況相同 C．不同材料所產(chǎn)生的陰極射線的比荷不同 D．湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量 3．關(guān)于空氣導(dǎo)電性能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．空氣導(dǎo)電，是空氣分子中有的帶正電，有的帶負(fù)電，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 B．空氣能夠?qū)щ姡强諝夥肿釉谏渚€或強(qiáng)電場(chǎng)作用下電離的結(jié)果 C．空氣密度越大，導(dǎo)電性能越好 D．空氣密度變得越稀薄，越容易發(fā)出輝光 4．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)現(xiàn)射線徑跡下偏，則(　　) A．導(dǎo)線中的電流由A流向B B．導(dǎo)線中的電流由B流向A C．如要使電子束的徑跡向上偏，可以通過(guò)改變AB中電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn) D．電子的徑跡與AB間電流的方向無(wú)關(guān) 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電子是原子核的組成部分 B．電子電荷的精確測(cè)定最早是由密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”實(shí)現(xiàn)的 C．電子電荷量的數(shù)值約為1.60210－19 C D．電子質(zhì)量與電荷量的比值稱為電子的比荷 6．關(guān)于密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．密立根利用電場(chǎng)力和重力平衡的方法，測(cè)得了帶電體的最小帶電荷量 B．密立根利用電場(chǎng)力和重力平衡的方法，推測(cè)出了帶電體的最小帶電荷量 C．密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的知識(shí)推測(cè)出了電子的電荷量 D．密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”直接驗(yàn)證了電子的質(zhì)量不足氫離子質(zhì)量的千分之一 7．如圖是陰極射線管示意圖。接通電源后，陰極射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是(　　) A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向 C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向 8．質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示。讓中性氣體進(jìn)入電離室A，在那里被電離成離子。這些離子從電離室的小孔飄出，從縫S1進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速。然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在底片上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，縫S2與P之間的距離為a，離子從縫S1進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度不計(jì)。求該離子的比荷。 9．電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)推測(cè)出的。密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示：兩塊水平放置的平行金屬板A、B與電源相接，使上面的板帶正電，下面的板帶負(fù)電。油滴從噴霧器噴出后，經(jīng)上面金屬板中間的小孔，落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中。大多數(shù)油滴在經(jīng)過(guò)噴霧器噴嘴時(shí)，因摩擦而帶負(fù)電，油滴在電場(chǎng)力、重力和空氣阻力的作用下下降，觀察者可在強(qiáng)光照射下，借助顯微鏡進(jìn)行觀察。 兩板間的電勢(shì)差、兩板間的距離都可以直接測(cè)得，從而確定極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E。但是油滴太小，其質(zhì)量m很難直接測(cè)出。密立根通過(guò)測(cè)量油滴在空氣中下落的終極速度測(cè)量油滴的質(zhì)量。未加電場(chǎng)時(shí)，由于空氣的黏性，油滴所受的重力很快就等于油滴與空氣的摩擦力而使油滴勻速下落，可測(cè)得速度v1，再加一足夠強(qiáng)的電場(chǎng)，使油滴做豎直向上的運(yùn)動(dòng)，在油滴以速度v2勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，油滴所受的靜電力與重力、阻力平衡。根據(jù)空氣阻力遵循的規(guī)律，即可求得油滴的帶電荷量。 密立根測(cè)定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷的整數(shù)倍，從而證實(shí)了電荷是量子化的，并求得了元電荷即電子或質(zhì)子所帶的電荷量e。 如圖所示，在A板上方用噴霧器將細(xì)油滴噴出，若干油滴從板上的一個(gè)小孔中落下，噴出的油滴因摩擦而帶負(fù)電。已知A、B板間電壓為U、間距為d，油滴恰好靜止。撤去電場(chǎng)后油滴徐徐下落，最后測(cè)出油滴以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，已知空氣阻力正比于速度：f＝kv，則油滴所帶的電荷量q＝______。 某次實(shí)驗(yàn)得q的測(cè)量值見(jiàn)下表(單位：10－19 C)： 6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 分析這些數(shù)據(jù)可知：_________________________________________________________。 參考答案 1. 答案：AC　解析：湯姆孫通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，陰極射線是帶負(fù)電的粒子流；陰極射線所帶的電荷量與氫離子相同，但質(zhì)量比氫離子小得多，所以它的比荷比氫離子的比荷大。 2. 答案：AD　解析：陰極射線實(shí)質(zhì)上就是高速電子流，所以在電場(chǎng)中偏向正極板一側(cè)，A正確。由于電子帶負(fù)電，所以其受力情況與正電荷不同，B錯(cuò)誤。不同材料所產(chǎn)生的陰極射線都是電子流，所以它們的比荷是相同的，C錯(cuò)誤。在湯姆孫實(shí)驗(yàn)證實(shí)陰極射線就是帶負(fù)電的電子流時(shí)并未得出電子的電荷量，最早測(cè)量電子電荷量的是美國(guó)科學(xué)家密立根，D正確。 3. 答案：BD　解析：空氣是由多種氣體組成的混合氣體，在正常情況下，氣體分子不帶電(顯中性)，是較好的絕緣體。但在射線、受熱及強(qiáng)電場(chǎng)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)，電離的自由電荷很容易與其他空氣分子碰撞，正、負(fù)電荷又重新復(fù)合，難以形成穩(wěn)定的放電電流，而電離后的自由電荷在稀薄氣體環(huán)境中導(dǎo)電性能更好。綜上所述，正確選項(xiàng)為B、D。 4. 答案：BC　解析：陰極射線帶負(fù)電，由左手定則判斷管內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里；由安培定則判斷AB中電流的方向由B向A。電流方向改變，管內(nèi)磁場(chǎng)方向改變，電子受力方向也改變。 5. 答案：BC　解析：電子是原子的組成部分，電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子是可以再分的。電子的電荷量與質(zhì)量的比值稱為電子的比荷，也叫荷質(zhì)比。 6. 答案：B　解析：密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”是利用噴霧的方法，在已知小液滴質(zhì)量的前提下利用電場(chǎng)力和小液滴的重力平衡，推算出每個(gè)小液滴帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，帶電體的帶電荷量不是連續(xù)的，而是量子化的，并且電子的帶電荷量也為元電荷，帶負(fù)電。故正確選項(xiàng)為B。 7. 答案：B　解析：若加磁場(chǎng)，由左手定則可知，所加磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，B正確；若加電場(chǎng)，因電子向下偏轉(zhuǎn)，則電場(chǎng)方向沿z軸正方向。 8. 答案： 解析：離子經(jīng)過(guò)了電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)兩個(gè)過(guò)程，從離子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，離子帶正電，設(shè)它進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，在電場(chǎng)中加速有，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)有，而，聯(lián)立以上三式解得。 9. 答案：　油滴的帶電荷量是1.610－19 C的整數(shù)倍，故電荷的最小電荷量為1.610－19 C 解析：(1) ，mg－kv＝0，解得。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，油滴的帶電荷量約為1.610－19 C的整數(shù)倍，故電荷的最小電荷量為1.610－19 C。