1、温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业 四电 子(30分钟 50 分)一、选择题(本大题共 5小题,每小题 6分,共 30分)1.汤姆孙对阴极射线本质的研究,采用的主要方法有 ( )A.用阴极射线轰击金箔,观察其散射情况B.用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量C.让阴极射线通过电场和磁场,通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷D.用阴极射线轰击荧光物质,对荧光物质发出的光进行光谱分析【解析】选 C。汤姆孙是通过对阴极射线在电场和磁场中的偏转情况的研究,来判断其电性和计算其比荷的。2
2、.(多选)关于电子的发现,下列叙述中正确的是 ( )A.电子的发现说明原子是由电子和原子核组成的B.电子的发现说明原子具有一定的结构C.电子是第一种被人类发现的微观粒子D.电子的发现比较好地解释了物体的带电现象【解析】选 B、C、D。发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现说明原子有一定的结构,B 正确;电子是人类发现的第一种微观粒子,C 正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,D 正确。3.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,符合事实的是 ( )A.+310-19C B.+4.810 -19CC.-3.210-26C D.-4.810-19C【解析】选 B、
3、D。电荷是量子化的,任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。1.610 -19C 是目前为止自然界中最小的电荷量,故 B、D 正确。4.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图。显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转。下列说法中正确的是 ( )A.如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的 O点B.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的 A点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里C.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的 B点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向
4、里D.如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由 B向 A点移动,则偏转磁场强度应该先由小到大,再由大到小【解析】选 A、C。由粒子的电性及左手定则可知 B 项错误;由 R=可知,B 越小,R 越大,故 D 项错误。m【补偿训练】如图是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿 x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z 轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是 ( )A.加一磁场,磁场方向沿 z轴负方向B.加一磁场,磁场方向沿 y轴正方向C.加一电场,电场方向沿 z轴负方向D.加一电场,电场方向沿 y轴正方向【解析】选 B.由于电子沿 x 轴正方向运动,若使电子射线向下偏
5、转,所受洛伦兹力应向下,由左手定则可知磁场方向应沿 y 轴正方向;若加电场使电子射线向下偏转,所受电场力方向应向下,则所加电场方向应沿 z 轴正方向,由此可知 B 正确。5. 如图为示波管中电子枪的原理示意图。示波管内被抽成真空,A 为发射电子的阴极,K 为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为 U。电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从 K的小孔中射出时的速度大小为 v。下面的说法中正确的是 ( )A.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U不变,则电子离开 K时的速度变为 2vB.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U不变,则电子离开 K时的速度变为v2C.如果 A、K 间距离保持不变
6、而电压减半,则电子离开 K时的速度变为v2D.如果 A、K 间距离保持不变而电压减半,则电子离开 K时的速度变为 v22【解析】选 D。由 qU= mv2得 v= ,由公式可知,电子经加速电场12 2加速后的速度与加速电极之间的距离无关,对于确定的加速粒子电子,其速度只与电压有关,由此不难判定 D 正确。二、非选择题(20 分)6.一种测定电子比荷的实验装置如图所示。在真空玻璃管内,阴极 K发出的电子经阳极 A与阴极 K之间的高电压加速后,形成一细束电子流,以平行于平板电容器极板的速度进入两极板 C、D 间的区域。若两极板 C、D 间无电压,电子将打在荧光屏上的 O点;若在两极板间施加电压 U
7、,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的 P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为 B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的光点又回到 O。已知极板的长度l=5.00cm,C、D 间的距离 d=1.50cm,极板区的中点 M到荧光屏中点 O的距离为 L=12.50cm,U=200V,B=6.310-4T,P点到 O点的距离y=3.0cm。试求电子的比荷。【解题指南】解答本题要明确以下三点:(1)粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动时,洛伦兹力与电场力平衡。(2)粒子在电场中偏转时, 在平行极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向做初速度为零的匀加速直线运动。(3)粒子射出电场时,其速度方
8、向的反向延长线与粒子初速度方向交于电场的中点。【解析】因电子在正交的电场、磁场中不偏转且做匀速直线运动,所以有 Bev=Ee= e,所以 v= 。 U U电子在只有偏转电场时,出场偏转距离设为 y1,则由几何关系知 = ,y1 l2所以 y1= y2而 y1= at2= 12 1222由得,电子的比荷= =e U2C/kg2003.0102(6.3104)21.50102510212.5102=1.61251011C/kg。所以电子的比荷为 1.61251011C/kg.答案: 1.61251011C/kg【总结提升】测比荷的方法测量带电粒子的比荷,常见的测量方法有两种:(1)利用磁偏转测比荷
9、, 由 qvB=m 得 = ,只需知道磁感应强度v2 q vB、带电粒子的初速度 v 和偏转半径 R 即可。(2)利用电偏转测比荷, 偏转量y= at2= ( )2,故 = 。12 12qL q222所以在偏转电场 U、d、L 已知时, 只需测量 v 和 y 即可。【补偿训练】美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电量。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况,两金属板间的距离为 d,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用。(1)调节两金属板间的
10、电势差 U,当 U=U0时,使得某个质量为 m1的油滴恰好做匀速直线运动,求该油滴所带的电荷量。(2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略,当两金属板间的电势差U=U1时,观察到某个质量为 m2的油滴进入电场后做匀加速直线运动,经过时间 t运动到下极板,求此油滴所带的电荷量。【解析】(1)质量为 m1的油滴恰好做匀速直线运动,则其所受重力与库仑力平衡,即 m1g= ,q0得 q= 。m10(2)质量为 m2的油滴向下做匀加速运动 ,d= at2,得 a= 。12 22若油滴带正电,所受库仑力方向向下, 由牛顿第二定律得 a=g,到达下极板的时间很短,难以精确测量,与事实不符,则m2+12油滴带负电,受到库仑力的方向竖直向上, 由牛顿第二定律 m2g-q =m2a,U1解得 q= (g- )。m21 22答案: (1) (2) (g- )m10m21 22关闭 Word 文档返回原板块
