《高中物理 第3章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第1節(jié) 敲開原子的大門學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第1節(jié) 敲開原子的大門學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

敲開原子的大門 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 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(shuō)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(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．陰極射線通過(guò)磁場(chǎng)方向一定不會(huì)發(fā)生改變 D．陰極射線通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)能夠改變方向 E．陰極射線通過(guò)磁場(chǎng)方向可能發(fā)生改變 【解析】　因?yàn)閄射線的“光子”不帶電，故電場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)X射線不產(chǎn)生作用力，故選項(xiàng)A、B、C對(duì)． 【答案】　ABC 2．湯姆生通過(guò)對(duì)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(shuō)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(duì)不同材料的陰極發(fā)出的射線進(jìn)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(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量；由此可知A、C、E正確，B、D錯(cuò)誤． 【答案】　ACE 3．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．湯姆生精確地測(cè)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(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的 C．湯姆生油滴實(shí)驗(yàn)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的，A、C錯(cuò)誤，B正確．測(cè)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(shuō)明原子是由電子和原子核組成的 B．電子的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)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(shuō)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(rèn)為原子是不可再分的最小粒子，電子的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子有一定的結(jié)構(gòu)，B正確E錯(cuò)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(guò)程，就是電子的得失和轉(zhuǎn)移的過(guò)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(guò)高電壓對(duì)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(lái)，在偏轉(zhuǎn)線圈中通以如圖317所示的電流，電子的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)開_______． 圖317 【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(qiáng)磁場(chǎng)，利用左手定則可知，電子向上偏轉(zhuǎn)． 【答案】　向上 7．如圖318所示，讓一束均勻的陰極射線以速率v垂直進(jìn)入正交的電、磁場(chǎng)中，選擇合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E，帶電粒子將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后撤去電場(chǎng)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其半徑為R，求陰極射線中帶電粒子的比荷． 圖318 【解析】　因?yàn)閹щ娏Ｗ釉趶?fù)合場(chǎng)中時(shí)不偏轉(zhuǎn)，所以qE＝qvB，即v＝，撤去電場(chǎng)后，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則qvB＝m.由此可得＝. 【答案】　 [能力提升] 8．如圖319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(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉(zhuǎn)，要使此離子沿直線穿過(guò)電場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220032】 圖319 A．增大電場(chǎng)強(qiáng)度E B．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B C．減小加速電壓U，增大電場(chǎng)強(qiáng)度E D．適當(dāng)?shù)丶哟蠹铀匐妷篣 E．適當(dāng)?shù)販p小電場(chǎng)強(qiáng)度E 【解析】　正離子進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，受到的電場(chǎng)力F＝qE，方向向上，受到的洛倫茲力F洛＝qvB，方向向下，離子向上偏，說(shuō)明電場(chǎng)力大于洛倫茲力，要使離子沿直線運(yùn)動(dòng)，須qE＝qvB，則可使洛倫茲力增大或電場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度B，減小電場(chǎng)力的途徑是減小電場(chǎng)強(qiáng)度E.選項(xiàng)B、D、E正確． 【答案】　BDE 9．如圖3110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(gè)陰極，工作時(shí)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(chǎng)，可以使陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220033】 圖3110 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(diǎn) 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(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，打在O點(diǎn)，A正確．由陰極射線的電性及左手定則可知B錯(cuò)誤，C正確；由R＝可知，B越小，R越大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)先由大變小，再由小變大，故D錯(cuò)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(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的．他測(cè)定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電量，發(fā)現(xiàn)這些電量都等于某個(gè)最小電量的整數(shù)倍．這個(gè)最小電量就是電子所帶的電量．密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖3111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(fù)電．從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場(chǎng)中．小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場(chǎng)力和重力平衡．已知小油滴靜止處的電場(chǎng)強(qiáng)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(gè)電量是電子電量的多少倍？(g取9.8 m/s2) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220034】 圖3111 【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】　8.0210－19C　5倍 11．在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定帶電粒子比荷的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖3112所示．a(chǎn)bcd是個(gè)長(zhǎng)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(diǎn)，熒光屏M貼著cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點(diǎn)位置．盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi)．粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出．若已知＝＝L，不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用．請(qǐng)你根據(jù)上述條件求出帶電粒子的比荷. 圖3112 【解析】　帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)加速．根據(jù)動(dòng)能定理得qU＝mv2，得v＝.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示．設(shè)圓周半徑為R，在三角形Ode中，有(L－R)2＋＝R2，整理得：R＝L，洛倫茲力充當(dāng)向心力：qvB＝m，聯(lián)立上述方程，解得＝. 【答案】