第三章第一节敲开原子的大门

第1页第一节敲开原子的大门(时间：60分钟)题组一阴极射线1．(单选)关于阴极射线，下列说法正确的是()A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流C．阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的D．阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比小答案C解析阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流，故A、B错；最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名为阴极射线，故C对；阴极射线本质是电子流，故其荷质比比氢原子荷质比大的多，故D错误．2．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射线答案C解析阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．3．(单选)下列关于对阴极射线的说法，正确的是()A．是由很小的不带电的粒子构成的第2页B．是由原子构成的C．是由电子构成的D．以上说法都不对答案C解析对阴极射线的研究结果显示，阴极射线是由电子构成的．这是英国物理家汤姆生在1897年得出的结论．题组二电子的发现4．(双选)汤姆生对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是()A．任何物质中均有电子B．不同的物质中具有不同的电子C．电子质量是质子质量的1836倍D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元答案AD解析汤姆生对不同材料的阴极发出的射线进行研究，均为同一种粒子——即电子，电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子质量；由此可知A、D正确，B、C错误．5．(单选)下列关于电子的说法中不正确的是()A．发现电子是从研究阴极射线开始的B．任何物质中均有电子，它是原子的组成部分C．电子发现的意义是使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构D．电子是带正电的，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同答案D解析研究表明电子是物质的组成部分，电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，是可以再分的．题组三电子在电磁场中的运动6．(单选)如图3－1－7是阴极射线管示意图．接通电源后，阴极射线由阴极沿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轴第3页负方向)偏转，在下列措施中可采用的是()图3－1－7A．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轴正方向答案B解析若加磁场，由左手定则可知，所加磁场方向沿y轴正方向，B正确；若加电场，因电子向下偏转，则电场方向沿z轴正方向．7．(双选)如图3－1－8所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图．显像管中有一个阴极，工作时它能发射阴极射线，荧光屏被阴极射线轰击就能发光．安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场，可以使阴极射线发生偏转．下列说法中正确的是()图3－1－8A．如果偏转线圈中没有电流，则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点B．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上A点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里C．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上B点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里第4页D．如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B向A点移动，则偏移磁场强度应该先由小到大，再由大到小答案AC解析由粒子的电性及左手定则可知B项错误；由R＝mvqB可知，B越小，R越大，故D项错误．8.(单选)图3－1－9为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是()A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vB．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为v2C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v2D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为22v答案D解析由qU＝12mv2得v＝2qUm，由公式可知，电子经加速电场加速后的速度与加速电极之间的距离无关，对于确定的加速粒子—电子，其速度只与电压有关，由此不难判定D正确．9．(单选)如图3－1－10所示，电子在电势差为U1的电场中加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子偏转角变大的是()图3－1－10A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大图3－1－9第5页C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小答案B解析设电子的电量为q，质量为m，电子加速后的速度为v，通过偏转电场后的偏角为θ，偏转极板长为L，距离为d，离开偏转电场时，竖直方向的分速度为vy，加速时qU1＝12mv2，①进入偏转电场后tanθ＝vyv＝atv，而a＝Fm＝qEm＝qU2dm，t＝Lv，代入公式tanθ＝qU2Lmdv2，②把①代入②得tanθ＝qU2L2dqU1＝U2L2dU110．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3－1－11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1.92×105N/C，小油滴半径是1.64×10－4cm，油的密度是0.851g/cm3，求小油滴所带的电量．这个电量是电子电量的多少倍？图3－1－11答案8.02×10－19C5倍解析小油滴质量第6页m＝ρV＝ρ·43πr3①由题意知mg＝qE②由①②两式可得q＝ρ·4πr3g3E＝0.851×103×4π×（1.64×10－6）3×9.83×1.92×105C≈8.02×10－19C小油滴所带电量q是电子电量e的8.02×10－191.6×10－19≈5倍．