第十八章 原子结构 1 电子的发现
1.(多选)关于阴极射线的性质,判断正确的是( ) A.阴极射线带负电 B.阴极射线带正电
C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大 D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小
解析:通过阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故A、C正确.
答案:AC
2.(多选)关于密立根油滴实验的科学意义,下列说法正确的是( ) A.测出了电子的电荷量 B.提出了电荷分布的量子化观点
C.为电子质量的最终获得做出了突出贡献
D.为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
解析:密立根油滴实验发现,油滴带的电荷量都是某一最小电荷量的整数倍,此最小电荷量即为一个电子所带电荷量,A、B均正确;由于汤姆孙测出了电子的比荷,故可知道电子的质量,C正确;电子的电荷量及质量的确定,为研究原子的结构提供了一定的理论依据,D项正确.
答案:ABCD
3.如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线将( )
A.向纸内偏转 C.向下偏转
B.向纸外偏转 D.向上偏转
解析:由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外,电子从负极端射出,由左手定则可判定阴极射线(电子)向上偏转.
答案:D
4.如图为示波管中电子枪的原理示意图,A为发射电子的阴极,K为接在高电势
1
的加速极,A、K之间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v,下列说法正确的是( )
A.如果A、K之间距离减半而电压仍为U,那么电子离开K的速度为2v B.如果A、K间距离减半电压仍为U,那么电子经过K时的速度为
2v 2
2v 2
C.如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度为
v
D.如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度为
21
解析:由动能定理可知,电子在加速电场中被加速,eU=mv2,所以当电压减半
2后,速度为
2
v,故C选项正确. 2
答案:C
q
5.为了测定带电粒子的比荷,让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间,m已知匀强电场的电场强度为E,在通过长为L的两金属板间后,测得偏离入射方向的距离为d;如果在两板间加垂直电场方向的匀强磁场,磁场方向垂直于粒子的入射方向,q磁感应强度为B,则粒子恰好不偏离原来方向,求. m
1qE??L?解析:仅加电场时d=?·;
2?m??v0?加复合场时Bqv0=qE. q2dE
由以上两式得=22.
mBL答案:
2dE
B2L22
A级 抓基础
1. 1910年美国科学家密立根通过油滴实验( ) A.发现了中子 B.发现了电子 C.测出了中子的质量
2
D.测出了电子的电荷量
解析:密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量. 答案:D
2.以下说法正确的是( )
A.密立根用摩擦起电的实验发现了电子
B.密立根用摩擦起电的实验测定了元电荷的电荷量 C.密立根用油滴实验发现了电子
D.密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量
解析:密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量,故D正确. 答案:D
3.(多选)汤姆孙对阴极射线进一步研究,最终发现了电子,由此被称为“电子之父”.关于电子的说法正确的是( )
A.任何物质中均有电子 B.不同的物质中具有不同的电子 C.电子质量是质子质量的1 836倍
D.电子是一种粒子,是构成物质的基本单元
解析:汤姆孙对不同材料的阴极发出的射线进行研究,均为同一种相同的粒子——即电子,电子是构成物质的基本单元,它的质量远小于质子质量.由此可知A、D两项正确,B、C两项错误.
答案:AD
4.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,哪些数据是符合事实的( ) A.+3×10-19 C
B.+4.8×10-19 C
C.-3.2×10-26 C D.-4.8×10-19 C
解析: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.1.6×10-19 C是自然界中最小的电荷量,故B、D正确.
答案:BD
B级 提能力
5.(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( )
3
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B点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里
D.如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动,则偏转磁场磁感应强度应该先由小到大,再由大到小
解析:偏转线圈中没有电流,阴极射线沿直线运动,打在O点,A正确.由阴极射线的电性及左手定则可知B错误,C正确.由R=感应强度应先由大变小,再由小变大,故D错误.
答案:AC
6.1897年,物理学家汤姆孙正式测定了电子的比荷,打破了原子是不可再分的最小单位的观点.因此,汤姆孙的实验是物理学发展史上最著名的经典实验之一.在实验中汤姆孙采用了如图所示的阴极射线管,从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后,水平射入长度为L的D、E平行板间,接着在荧光屏F中心出现荧光斑.若在D、E间加上方向向下,场强为E的匀强电场,电子将向上偏转;如果再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)荧光斑恰好回到荧光屏中心,接着再去掉电场,电子向下偏转,偏转角为θ,试解决下列问题.
mv
可知,B越小,R越大,故磁qB
(1)说明图中磁场沿什么方向.
(2)根据L、E、B和θ,求出电子的比荷. 解析:(1)磁场方向垂直纸面向里.
(2)当电子在D、E间做匀速直线运动时有:eE=Bev;
4
v2
当电子在D、E间的磁场中偏转时有:Bev=m.
reEsin θ
同时又有:L=rsin θ,可得:=2. mBLEsin θ
答案:(1)垂直纸面向里 (2)2
BL
5
物理(人教版)选修3-5试题:第十八章1电子的发现
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