課時(shí)訓(xùn)練11　電子的發(fā)現(xiàn)

1、課時(shí)訓(xùn)練11電子的發(fā)現(xiàn)一、綜合題1.關(guān)于陰極射線的性質(zhì),判斷正確的選項(xiàng)是()荷比氫離子的比荷小答案: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.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)()向正極板一側(cè)場(chǎng)中受力情況跟正電荷受力情況相同答案: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

2、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.關(guān)于空氣導(dǎo)電性能,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)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?是空氣分子在射線或強(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

3、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.如下圖,一只陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,假設(shè)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,那么()A流向BB流向AC.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)AB間電流的方向無(wú)關(guān)答案:BC解析:陰極射線帶負(fù)電,由左手定那么判斷管內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里;由安培定那么判斷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.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()“油滴實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的.60210-19C答案:BC解析:電子是原子的組成局部,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(chēng)為電子的比

4、荷,也叫荷質(zhì)比。6.關(guān)于密立根“油滴實(shí)驗(yàn),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)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“油滴實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證了電子的質(zhì)量缺乏氫離子質(zhì)量的千分之一答案:B解析:密立根“油滴實(shí)驗(yàn)是利用噴霧的方法,在小液滴質(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.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

5、線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在以下措施中可采用的是()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軸正方向答案:B解析:假設(shè)加磁場(chǎng),由左手定那么可知,所加磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,B正確;假設(shè)加電場(chǎng),因電子向下偏轉(zhuǎn),那么電場(chǎng)方向沿z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)造原理如下圖。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)。加速電壓為U,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,縫S2與

6、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。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qU=mv2,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)有qBv=,而r=,聯(lián)立以上三式解得。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)的原理如下圖: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

7、,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。如下圖,在A板上方用噴霧器將細(xì)油滴噴出,假設(shè)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。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),空氣阻力正比于速度:f=kv,那么油滴所帶的電荷量q=。某次實(shí)驗(yàn)得q的測(cè)量值見(jiàn)下表(單位:10-19C):6.418.019.6511.2312.83分析這些數(shù)據(jù)可知:。答案:油滴