高中物理人教版 选修3－5第十八章电子的发现+测试题 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版 选修3－5第十八章电子的发现+测试题 Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 101.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-18 14:13:52 | ||
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文档简介
课时跟踪检测（二十七） 电子的发现
一、单项选择题
1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( )
A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波
C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是X射线
解析：选C 阴极射线是原子受到激发而射出的电子流。关于阴极射线是电磁波、X射线等都是研究阴极射线过程中的一些猜想，后来经证明都是错的。C正确。
2．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
解析：选B 由于电子沿x轴正方向运动，使电子射线向下偏转，则所受洛伦兹力向下，由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，则所加电场方向应沿z轴正方向，由此可知B正确。
3．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图所示的电流，电子的偏转方向为( )
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
解析：选A 根据安培定则，偏转线圈右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项A正确。
4．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法不正确的是( )
A．测得了电子的电荷量
B．首先测得了电子的比荷
C．为电子质量的最终获得做出了突出贡献
D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
解析：选B 密立根通过油滴实验测定了电子电荷量并发现电荷是量子化的，结合比荷，进一步可以确定电子质量；电子的比荷是由汤姆孙首先测出的。只有B不正确。
二、多项选择题
5．关于空气导电性能，下列说法正确的是( )
A．空气导电，是因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果
B．空气能够导电，是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果
C．空气密度越大，导电性能越好
D．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光
解析：选BD 空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体。但在射线、受热及强电场作用下，空气分子被电离，才具有导电功能，且空气密度较大时，电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞，正、负电荷重新复合，难以形成稳定的放电电流，而电离后的自由电荷在稀薄气体环境中导电性能更好，综上所述，B、D正确。
6．下列是某实验小组测得的一组电荷量，哪些是符合事实的( )
A．＋3×10－19 C B．＋4.8×10－19 C
C．－3.2×10－26 C D．－4.8×10－19 C
解析：选BD 电荷是量子化的，任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。1.6×10－19 C是目前为止自然界中最小的电荷量，故B、D正确。
7.如图所示，从正离子源发射的正离子经加速电压U加速后进入相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则下列说法正确的是( )
A．增大电场强度E，减小磁感应强度B
B．减小加速电压U，增大电场强度E
C．适当地加大加速电压U
D．适当地减小电场强度E
解析：选CD 正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域中，受到的电场力F＝qE，方向向上，受到的洛伦兹力F洛＝qvB，方向向下，离子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力。要使离子沿直线运动，即qE＝qvB，则只有使洛伦兹力增大或电场力减小，增大洛伦兹力的途径是增大加速电压U或增大磁感应强度B，减小电场力的途径是减小电场强度E。选项C、D正确。
三、非选择题
8．密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，然后把这些带不同质量和电荷量的油滴置入电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得带电油滴的电荷量。假设在某次测量中，他得到了如下的数据，你根据这些数据能得出什么结论呢？
液滴
编号
1
2
3
4
5
…
电荷
量(C)
6.41×
10－19
9.70×
10－19
3.20×
10－19
4.81×
10－19
1.60×
10－19
…
解析：研究这些数据发现，它们都可认为是1.60×10－19的整数倍，从而得出电荷的最小带电单位是1.60×10－19 C，即e＝1.60×10－19 C。
答案：见解析
9.如图所示，让一束均匀的阴极射线以速率v垂直进入正交的电、磁场中，选择合适的磁感应强度B和电场强度E，带电粒子将不发生偏转，然后撤去电场，粒子将做匀速圆周运动，测得其半径为R，求阴极射线中带电粒子的比荷。
解析：因为带电粒子在复合场中时不偏转，
所以qE＝qvB，即v＝，
撤去电场后，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
则qvB＝m。由此可得＝。
答案：
10.电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍。这个最小电量就是电子所带的电量。密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105 N/C，油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电量；这个电量是电子电量的多少倍？(g取9.8 m/s2)
解析：小油滴质量为
m＝ρV＝ρ·πr3
由题意得mg＝Eq
联立解得q＝
≈8.02×10－19 C。
小油滴所带电量q是电子电量e的倍数为
n＝＝≈5。
答案：8.02×10－19 C 5
一、单项选择题
1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( )
A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波
C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是X射线
解析：选C 阴极射线是原子受到激发而射出的电子流。关于阴极射线是电磁波、X射线等都是研究阴极射线过程中的一些猜想，后来经证明都是错的。C正确。
2．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
解析：选B 由于电子沿x轴正方向运动，使电子射线向下偏转，则所受洛伦兹力向下，由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，则所加电场方向应沿z轴正方向，由此可知B正确。
3．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图所示的电流，电子的偏转方向为( )
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
解析：选A 根据安培定则，偏转线圈右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项A正确。
4．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法不正确的是( )
A．测得了电子的电荷量
B．首先测得了电子的比荷
C．为电子质量的最终获得做出了突出贡献
D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
解析：选B 密立根通过油滴实验测定了电子电荷量并发现电荷是量子化的，结合比荷，进一步可以确定电子质量；电子的比荷是由汤姆孙首先测出的。只有B不正确。
二、多项选择题
5．关于空气导电性能，下列说法正确的是( )
A．空气导电，是因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果
B．空气能够导电，是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果
C．空气密度越大，导电性能越好
D．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光
解析：选BD 空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体。但在射线、受热及强电场作用下，空气分子被电离，才具有导电功能，且空气密度较大时，电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞，正、负电荷重新复合，难以形成稳定的放电电流，而电离后的自由电荷在稀薄气体环境中导电性能更好，综上所述，B、D正确。
6．下列是某实验小组测得的一组电荷量，哪些是符合事实的( )
A．＋3×10－19 C B．＋4.8×10－19 C
C．－3.2×10－26 C D．－4.8×10－19 C
解析：选BD 电荷是量子化的，任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。1.6×10－19 C是目前为止自然界中最小的电荷量，故B、D正确。
7.如图所示，从正离子源发射的正离子经加速电压U加速后进入相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则下列说法正确的是( )
A．增大电场强度E，减小磁感应强度B
B．减小加速电压U，增大电场强度E
C．适当地加大加速电压U
D．适当地减小电场强度E
解析：选CD 正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域中，受到的电场力F＝qE，方向向上，受到的洛伦兹力F洛＝qvB，方向向下，离子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力。要使离子沿直线运动，即qE＝qvB，则只有使洛伦兹力增大或电场力减小，增大洛伦兹力的途径是增大加速电压U或增大磁感应强度B，减小电场力的途径是减小电场强度E。选项C、D正确。
三、非选择题
8．密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，然后把这些带不同质量和电荷量的油滴置入电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得带电油滴的电荷量。假设在某次测量中，他得到了如下的数据，你根据这些数据能得出什么结论呢？
液滴
编号
1
2
3
4
5
…
电荷
量(C)
6.41×
10－19
9.70×
10－19
3.20×
10－19
4.81×
10－19
1.60×
10－19
…
解析：研究这些数据发现，它们都可认为是1.60×10－19的整数倍，从而得出电荷的最小带电单位是1.60×10－19 C，即e＝1.60×10－19 C。
答案：见解析
9.如图所示，让一束均匀的阴极射线以速率v垂直进入正交的电、磁场中，选择合适的磁感应强度B和电场强度E，带电粒子将不发生偏转，然后撤去电场，粒子将做匀速圆周运动，测得其半径为R，求阴极射线中带电粒子的比荷。
解析：因为带电粒子在复合场中时不偏转，
所以qE＝qvB，即v＝，
撤去电场后，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
则qvB＝m。由此可得＝。
答案：
10.电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍。这个最小电量就是电子所带的电量。密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105 N/C，油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电量；这个电量是电子电量的多少倍？(g取9.8 m/s2)
解析：小油滴质量为
m＝ρV＝ρ·πr3
由题意得mg＝Eq
联立解得q＝
≈8.02×10－19 C。
小油滴所带电量q是电子电量e的倍数为
n＝＝≈5。
答案：8.02×10－19 C 5