2024-2025學年高中物理第二章1電子練習含解析教科版選修3-5

PAGEPAGE51電子1.(多選)關于陰極射線的性質,下列推斷正確的是()A.陰極射線帶負電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解析:湯姆孫通過試驗證明,陰極射線是帶負電的粒子;陰極射線所帶的電荷量與氫離子相同,但質量比氫原子小得多,所以它的比荷比氫離子的比荷大.答案:AC2.(多選)英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的試驗探討發(fā)覺()A.陰極射線在電場中偏向正極板一側B.陰極射線在磁場中受力狀況跟正電荷受力狀況相同C.不同材料所產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解析:陰極射線實質上就是高速電子流,所以在電場中偏向正極板一側,A正確.由于電子帶負電,所以其受力狀況與正電荷不同,B錯.不同材料所產生的陰極射線都是電子,所以它們的比荷是相同的,C錯.在湯姆孫試驗證明陰極射線就是帶負電的電子時并未得出電子的電荷量,最早測量電子電荷量的是美國科學家密立根,D正確.答案:AD3.(多選)如圖所示,一只陰極射線管,左側不斷有電子射出,若在管的正下方放一通電直導線AB時,發(fā)覺射線徑跡下偏,則()A.導線中的電流由A流向BB.導線中的電流由B流向AC.如要使電子束的徑跡向上偏,可以通過變更AB中電流方一直實現(xiàn)D.電子的徑跡與AB間電流的方向無關解析:陰極射線帶負電,由左手定則推斷管內磁場垂直紙面對里;由安培定則推斷AB中電流的方向由B向A.電流方向變更,管內磁場方向變更,電子受力方向也變更.答案:BC4.(多選)下列說法正確的是()A.電子是原子核的組成部分B.電子電荷的精確測定最早是由密立根通過聞名的“油滴試驗”實現(xiàn)的C.電子電荷量的數(shù)值約為1.602×10-19CD.電子質量與電荷量的比值稱為電子的比荷解析:電子是原子的組成部分,電子的發(fā)覺說明原子是可以再分的.電子的電荷量與質量的比值稱為電子的比荷.答案:BC5.(多選)右圖是密立根油滴試驗的示意圖.油滴從噴霧器嘴噴出,落到圖中的勻強電場中,調整兩板間的電壓,通過顯微鏡視察到某一油滴靜止在電場中,下列說法正確的是()A.油滴帶負電B.油滴質量可通過天平來測量C.只要測出兩板間的距離和電壓就能求出油滴所帶的電荷量D.該試驗測得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數(shù)倍解析:由題圖知,電容器板間電場方向向下,油滴所受的電場力向上,則知油滴帶負電,故選項A正確;油滴的質量很小,不能通過天平測量,故選項B錯誤;依據(jù)油滴受力平衡得mg=qE=qUd,得q=mgdU,所以要測出兩板間的距離、電壓和油滴的質量才能求出油滴所帶的電荷量,故選項C錯誤;依據(jù)密立根油滴試驗探討可知:該答案:AD6.右圖是電子射線管示意圖.接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉,在下列措施中可采納的是()A.加一磁場,磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向C.加一電場,電場方向沿z軸負方向D.加一電場,電場方向沿y軸正方向解析:若加磁場,由左手定則可知,所加磁場方向沿y軸正方向,B正確;若加電場,因電子向下偏轉,則電場方向沿z軸正方向.答案:B7.右圖為電視機顯像管的偏轉線圈示意圖,圓心黑點表示從電子槍垂直于紙面射出的電子,它的方向由紙內指向紙外,當偏轉線圈通以圖示方向的電流時,電子束應()A.向左偏轉 B.向下偏轉C.向右偏轉 D.向上偏轉解析:由安培定則可判定上、下螺旋管的N極都在右方,S極都在左方,考慮到電子帶負電,用左手定則,不難推斷出,電子受洛倫茲力的方向向上,即電子束向上偏轉,故正確選項為D.答案:D8.密立根用噴霧的方法獲得了帶電液滴,然后把這些不同質量和帶有不同電荷量的液滴置于電場中,通過電場力和重力平衡的方法最終測得了帶電液滴的電荷量.某次測量中,他得到了如下數(shù)據(jù):液滴編號電荷量/C液滴編號電荷量/C16.41×10-1929.70×10-1931.60×10-1944.82×10-19……則可得出結論:

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解析:依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)與電子電荷量的比值關系為q1e=6.41×10-19得出結論:電荷量是量子化的,電荷的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍.答案:電荷量是量子化的,電荷的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍9.電子所帶電荷量最早是由美國科學家密立根所做的油滴試驗測出的.密立根試驗的原理如圖所示: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,下面的板帶負電.油滴從噴霧器噴出后,經上面金屬板中間的小孔,落到兩板之間的勻強電場E中.大多數(shù)油滴在經過噴霧器噴嘴時,因摩擦而帶負電,油滴在電場力、重力和空氣阻力的作用下下降,視察者可在強光照耀下,借助顯微鏡進行視察.兩板間的電勢差、兩板間的距離都可以干脆測得,從而確定極板間的電場強度E.但是油滴太小,其質量m很難干脆測出.密立根通過測量油滴在空氣中下落的終極速度測量油滴的質量.未加電場時,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,可測得速度v1,再加一足夠強的電場,使油滴做豎直向上的運動,在油滴以速度v2勻速運動時,油滴所受的靜電力與重力、阻力平衡.依據(jù)空氣阻力遵循的規(guī)律,即可求得油滴的帶電荷量.密立根測定了數(shù)千個帶電油滴的電荷量,發(fā)覺這些電荷量都等于某個最小電荷的整數(shù)倍,從而證明了電荷是量子化的,并求得了元電荷即電子或質子所帶的電荷量e.如圖所示,在A板上方用噴霧器將細油滴噴出,若干油滴從板上的一個小孔中落下,噴出的油滴因摩擦而帶負電.已知A、B板間電壓為U、間距為d,油滴恰好靜止.撤去電場后油滴緩緩下落,最終測出油滴以速度v勻速運動,已知空氣阻力正比于速度:f=kv,則油滴所帶的電荷量q=.

某次試驗得q的測量值見下表(單位:10-19C):6.418.019.6511.2312.83分析這些數(shù)據(jù)可知: