2018-2019學年高中物理 第十八章 原子結構 課時提升作業(yè)八 18.1 電子的發(fā)現(xiàn) 新人教版選修3-5

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1、課時提升作業(yè) 八 電子的發(fā)現(xiàn) (20分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分) 1.(多選)關于陰極射線的性質,判斷正確的是(　　) 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】選A、C。湯姆孫通過實驗證實,陰極射線是帶負電的粒子流;陰極射線所帶的電荷量與氫離子相同,但質量比氫離子小得多,所以它的比荷比氫離子的比荷大。 2.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,在下列措施中可采用的是

2、(　　) 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】選B。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。 3.(多選)如圖所示是陰極射線顯像管及其偏轉線圈的示意圖。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。安裝在管頸的偏轉線圈產(chǎn)生偏轉磁場,可以使陰極射線發(fā)生偏轉。下列說法中正確的是 (　　) A.如果偏轉線圈中沒有電流,則陰極射線應該打在熒光屏正中的O點 B.如果要使陰

3、極射線在豎直方向偏離中心,打在熒光屏上A點,則偏轉磁場的方向應該垂直紙面向里 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,則偏轉磁場的方向應該垂直紙面向里 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,則偏轉磁場磁感應強度應該先由小到大,再由大到小 【解題指南】解答本題時應理解以下兩點: (1)電子經(jīng)過磁場時,若電子運動方向與磁場方向垂直,則電子受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉。 (2)判斷洛倫茲力的方向時,要用左手定則,同時注意電子是帶負電的。 【解析】選A、C。偏轉線圈中沒有電流,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

4、確。由R=知,B越小,R越大,故磁感應強度應先由大變小,再由小變大,故D錯誤。 4. (多選)如圖所示,從正離子源發(fā)射的正離子經(jīng)加速電壓U加速后進入相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B中,發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉,要使此離子沿直線穿過電場(　　) A.增大電場強度E,減小磁感應強度B B.減小加速電壓U,增大電場強度E C.適當?shù)丶哟蠹铀匐妷篣 D.適當?shù)販p小電場強度E 【解析】選C、D。正離子進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場的區(qū)域中,受到的電場力F=qE,方向向上,受到的洛倫茲力f=qvB,方向向下,離子向上偏,說明了電場力大于洛倫茲力,要使離子沿直線運動,即qE=qvB,則應使洛倫茲力

5、增大或電場力減小,增大洛倫茲力的途徑是增大加速電壓U或增大磁感應強度B,減小電場力的途徑是減小場強E。選項C、D正確。 【補償訓練】如圖所示,一束陰極射線自下而上進入一水平方向的勻強電場后發(fā)生偏轉,則電場方向__________,進入電場后,陰極射線的動能__________(選填“增加”“減少”或“不變”)。 【解析】陰極射線向右偏轉,因陰極射線帶負電,則其受力方向與電場方向相反,所以電場方向向左。電場力做正功,陰極射線的動能增加。 答案:向左　增加 二、非選擇題(本題共2小題,共22分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 5. (10分)如圖所示,電子以初速度v0從O點進入長為l、板間距

6、離為d、電勢差為U的平行板電容器中,出電場時打在屏上P點,經(jīng)測量O′P距離為Y0,求電子的比荷。 【解析】由于電子在電場中做類平拋運動,沿電場線方向做初速度為零的勻加速直線運動,滿足 則=。 答案: 6.(12分)電子所帶電荷量最早是由美國科學家密立根通過油滴實驗測出的。油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接,上、下板分別帶正、負電荷。油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶電,油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中,通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況。兩金屬板間的距離為d,忽略空氣對油滴的浮力和阻力。 (1)調節(jié)兩金屬板間的電勢差u,當u=U0時,使得某個 質量

7、為m1的油滴恰好做勻速運動,則該油滴所帶電荷量q為多少? (2)若油滴進入電場時的速度可以忽略,當兩金屬板間的電勢差u=U時,觀察到某個質量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動,經(jīng)過時間t運動到下極板,求此油滴所帶電荷量Q。 【解題指南】解答本題應關注以下兩點: (1)本題考查的是密立根油滴實驗的原理和過程分析。 (2)求解的關鍵是正確應用力的平衡及牛頓第二定律和運動學公式。 【解析】(1)由平衡條件知m1g=q,解得q=。 (2)若Q為正電荷,根據(jù)牛頓第二定律有m2g+=m2a,且d=at2,由以上兩式解得Q=(-g)。 若Q為負電荷,根據(jù)牛頓第二定律有 m2g-=m2a, 又d=at2,由以上兩式解得Q=(g-)。 答案:(1) (2)(-g)或(g-) 4