《高中物理 第3章 原子世界探秘 3_1 電子的發(fā)現(xiàn)及其重大意義學業(yè)分層測評 滬科版選修3-5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 原子世界探秘 3_1 電子的發(fā)現(xiàn)及其重大意義學業(yè)分層測評 滬科版選修3-5（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

3.1 電子的發(fā)現(xiàn)及其重大意義 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1.已知X射線的“光子”不帶電，假設(shè)陰極射線像X射線一樣，則下列說法正確的是(　　) A.陰極射線管內(nèi)的高電壓不能夠?qū)ζ浼铀俣黾幽芰? B.陰極射線通過偏轉(zhuǎn)電場不會發(fā)生偏轉(zhuǎn) C.陰極射線通過磁場方向一定不會發(fā)生改變 D.陰極射線通過偏轉(zhuǎn)電場能夠改變方向 E.陰極射線通過磁場方向可能發(fā)生改變 【解析】　因為X射線的“光子”不帶電，故電場、磁場對X射線不產(chǎn)生作用力，故選項A、B、C對. 【答案】　ABC 2.湯姆生通過對陰極射線的探究，最終發(fā)現(xiàn)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.不同物質(zhì)中的電子是相同的 D.電子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的1 836倍 E.電子是一種粒子，是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元 【解析】　湯姆生對不同材料的陰極發(fā)出的射線進行研究，發(fā)現(xiàn)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)量遠小于質(zhì)子的質(zhì)量；由此可知A、C、E正確，B、D錯誤. 【答案】　ACE 3.下列說法中正確的是(　　) 【導學號：67080025】 A.湯姆生精確地測出了電子電荷量e＝1.602 177 33(49)10－19 C B.電子電荷量的精確值是密立根通過“油滴實驗”測出的 C.湯姆生油滴實驗更重要的發(fā)現(xiàn)是：電荷量是量子化的，即任何電荷量只能是e的整數(shù)倍 D.通過實驗測得電子的比荷及電子電荷量e的值，就可以確定電子的質(zhì)量 E.陰極射線的本質(zhì)是電子 【解析】　電子的電荷量是密立根通過“油滴實驗”測出的，A、C錯誤，B正確.測出比荷的值和電子電荷量e的值，可以確定電子的質(zhì)量，故D正確.陰極射線即電子流，E正確. 【答案】　BDE 4.關(guān)于電子的發(fā)現(xiàn)，下列敘述中正確的是(　　) A.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是由電子和原子核組成的 B.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子具有一定的結(jié)構(gòu) C.電子是第一種被人類發(fā)現(xiàn)的微觀粒子 D.電子的發(fā)現(xiàn)，比較好地解釋了物體的帶電現(xiàn)象 E.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子核具有一定的結(jié)構(gòu) 【解析】　發(fā)現(xiàn)電子之前，人們認為原子是不可再分的最小粒子，電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子有一定的結(jié)構(gòu)，B正確A、E錯誤；電子是人類發(fā)現(xiàn)的第一種微觀粒子，C正確；物體帶電的過程，就是電子的得失和轉(zhuǎn)移的過程D正確. 【答案】　BCD 5.陰極射線管中的高電壓的作用是________. 【解析】　在陰極射線管中，陰極射線是由陰極處于熾熱狀態(tài)而發(fā)射出的電子流，通過高電壓對電子加速獲得能量，使之與玻璃發(fā)生撞擊而產(chǎn)生熒光. 【答案】　使電子加速 6.向熒光屏上看去，電子向我們飛來，在偏轉(zhuǎn)線圈中通以如圖315所示的電流，電子的偏轉(zhuǎn)方向為________. 圖315 【解析】　根據(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)生水平向左的勻強磁場，利用左手定則可知，電子向上偏轉(zhuǎn). 【答案】　向上 圖316 7.如圖316所示，讓一束均勻的陰極射線以速率v垂直進入正交的電、磁場中，選擇合適的磁感應(yīng)強度B和電場強度E，帶電粒子將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后撤去電場，粒子將做勻速圓周運動，測得其半徑為R，求陰極射線中帶電粒子的比荷. 【解析】　因為帶電粒子在復合場中時不偏轉(zhuǎn)，所以qE＝qvB，即v＝，撤去電場后，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，則qvB＝m.由此可得＝. 【答案】　 [能力提升] 8.如圖317所示，從陰極射線管發(fā)出的陰極射線(電子流)經(jīng)加速電壓U加速后進入 圖317 相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B中，發(fā)現(xiàn)電子向上偏轉(zhuǎn)，要使電子沿直線穿過電磁場，則下列說法正確的是(　　) A.增大電場強度E B.增大磁感應(yīng)強度B C.減小加速電壓U，增大電場強度E D.適當?shù)丶哟蠹铀匐妷篣 E.適當?shù)販p小磁感應(yīng)強度E 【解析】　電子進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域中，受到的電場力F＝qE，方向向下，受到的洛倫茲力F洛＝qvB，方向向上，電子向上偏，說明電場力小于洛倫茲力，要使電子沿直線運動，須qE＝qvB，則可使洛倫茲力減小或電場力增大，減小洛倫茲力的途徑是減小加速電壓U或減小磁感應(yīng)強度B，增大電場力的途徑是增大電場強度E.選項A、C、E正確. 【答案】　ACE 9.如圖318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，工作時它能發(fā)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(　　) 圖318 A.如果偏轉(zhuǎn)線圈中沒有電流，則陰極射線應(yīng)該打在熒光屏正中的O點 B.如果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)該垂直紙面向里 C.如果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)該垂直紙面向里 D.如果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)磁場強度應(yīng)該先由小到大，再由大到小 E.如果要使陰極射線在熒光屏上的位置由A點向B點移動，則偏轉(zhuǎn)磁場強度應(yīng)該先由大到小，再由小到大 【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＝可知，B越小，R越大，故磁感應(yīng)強度應(yīng)先由大變小，再由小變大，故D錯誤E正確. 【答案】　ACE 10.電子所帶電量的精確數(shù)值最早是由美國物理學家密立根通過油滴實驗測得的.他測定了數(shù)千個帶電油滴的電量，發(fā)現(xiàn)這些電量都等于某個最小電量的整數(shù)倍.這個最小電量就是電子所帶的電量.密立根實驗的原理如圖319所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負電.從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場中.小油滴由于摩擦而帶負電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場力和重力平衡.已知小油滴靜止處的電場強度是1.92105 N/C，油滴半徑是1.6410－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所帶的電量.這個電量是電子電量的多少倍？(g取9.8 m/s2) 圖319 【解析】　小油滴質(zhì)量為 m＝ρV＝ρπr3 由題意得mg＝Eq 聯(lián)立解得q＝ ＝C ＝8.0210－19 C 小油滴所帶電量q是電子電量e的倍數(shù)為n＝＝＝5倍. 【答案】　8.0210－19 C　5 11.在研究性學習中，某同學設(shè)計了一個測定帶電粒子比荷的實驗，其實驗裝置如圖3110所示.abcd是個長方形盒子，在ad邊和cd邊上各開有小孔f和e，e是cd邊上的中點，熒光屏M貼著cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點位置.盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可以忽略.粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi).粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出.若已知＝＝L，不計粒子的重力和粒子之間的相互作用.請你根據(jù)上述條件求出帶電粒子的比荷. 【導學號：67080026】 圖3110 【解析】　帶電粒子進入電場，經(jīng)電場加速.根據(jù)動能定理得qU＝mv2，得v＝.粒子進入磁場后做勻速圓周運動，軌跡如圖所示.設(shè)圓周半徑為R，在三角形Ode中，有(L－R)2＋2＝R2，整理得：R＝L，洛倫茲力充當向心力：qvB＝m，聯(lián)立上述方程，解得＝. 【答案】