2017粤教版高中物理选修31《敲开原子的大门》一课三练
高中物理(粤教版选修3-5)教师用书:第3章 第1节 敲开原子的大门 含答案

学 习 目 标知 识 脉 络1.知道阴极射线的概念,了解电子的发现过程.(重点)2.知道电子是原子的组成部分.(重点)3.知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系.(重点、难点)探索阴极射线[先填空]1.实验装置真空玻璃管、阴极、阳极和高压电源.2.实验现象及阴极射线在一个被抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光.这种奇妙的射线被称为阴极射线.3.阴极射线的本质汤姆生通过实验证明阴极射线本质上是由带负电的微粒组成的.[再判断]1.阴极射线的本质是由带正电的微粒组成.(×)2.在阴极射线所在的区域加一磁场,可判断阴极射线的性质.(√)3.阴极射线在真空中沿直线传播.(√)[后思考]产生阴极射线的玻璃管为什么是真空的?【提示】在高度真空的放电管中,阴极射线中的粒子主要来自阴极,对于真空度不高的放电管,粒子还有可能来自管中的气体,为了使射线主要来自阴极,一定要把玻璃管抽成真空.1.对阴极射线本质的认识——两种观点(1)电磁波说,代表人物——赫兹,他认为这种射线是一种电磁辐射.(2)粒子说,代表人物——汤姆生,他认为这种射线是一种带电粒子流.2.阴极射线带电性质的判断方法(1)方法一:在阴极射线所经区域加上电场,通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质.(2)方法二:在阴极射线所经区域加一磁场,根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质.3.实验结果根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况,判断出阴极射线是粒子流,并且带负电.1.如图311所示,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会向________偏转.图311【解析】阴极射线方向水平向右,说明其等效电流的方向水平向左,与导线中的电流方向相反,由左手定则,两者相互排斥,阴极射线向上偏转.【答案】上2.如图312是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,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,可采用加磁场或电场的方向.图312若加一磁场,磁场方向沿________方向,若加一电场,电场方向沿________方向.【解析】若加磁场,由左手定则可判定其方向应沿y轴正方向;若加电场,根据受力情况可知其方向应沿z轴正方向.【答案】y轴正z轴正注意阴极射线电子从电源的负极射出,用左手定则判断其受力方向时四指的指向和射线的运动方向相反.电 子 的 发 现[先填空]1.汤姆生的探究方法及结论(1)根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,它的本质是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的荷质比.(2)换用不同材料的阴极做实验,所得荷质比的数值都相同,汤姆生计算出的荷质比大约比当时已知的质量最小的氢离子的荷质比大2 000倍.(3)结论:汤姆生直接测量出粒子的电荷,发现该粒子的电荷与氢离子的电荷大小基本上相同,说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多,至此,汤姆生完全确认了电子的存在.2.电子的电荷量和质量(1)电荷量:美国科学家密立根精确地测定了电子的电量e=1.602_2×10-19 C.(2)质量:根据荷质比,可以精确地计算出电子的质量为m=9.109_4×10-31 kg.[再判断]1.阴极射线实际上是高速运动的电子流.(√)2.电子的电荷量是汤姆生首先精确测定的.(×)3.带电体的电荷量可以是任意值.(×)[后思考]汤姆生怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子?【提示】汤姆生通过气体放电管研究阴极射线的径迹,未加电场时,射线不偏转,施加电场后,射线向偏转电场的正极板方向偏转,由此确定阴极射线是带负电的粒子.1.电子荷质比(或电荷量)的测定方法根据电场、磁场对电子的偏转测量比荷(或电荷量),可按以下方法:(1)让电子通过正交的电磁场,如图313甲所示,让其做匀速直线运动,根据二力平衡,即F洛=F电(Bqv=qE)得到电子的运动速度v=.甲(2)在其他条件不变的情况下,撤去电场,如图313乙所示,保留磁场让电子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,即Bqv=,根据轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径r,则由qvB=m得==.乙图3132.密立根油滴实验(1)装置密立根实验的装置如图314所示.图314①两块水平放置的平行金属板A、B与电源相接,使上板带正电,下板带负电.油滴从喷雾器喷出后,经上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中.②大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时,因摩擦而带负电,油滴在电场力、重力和空气阻力的作用下下降.观察者可在强光照射下,借助显微镜进行观察.(2)方法①两板间的电势差、两板间的距离都可以直接测得,从而确定极板间的电场强度E.但是由于油滴太小,其质量很难直接测出.密立根通过测量油滴在空气中下落的终极速度来测量油滴的质量.没加电场时,由于空气的黏性,油滴所受的重力大小很快就等于空气给油滴的摩擦力而使油滴匀速下落,可测得速度v1.②再加一足够强的电场,使油滴做竖直向上的运动,在油滴以速度v2匀速运动时,油滴所受的静电力与重力、阻力平衡.根据空气阻力遵循的规律,即可求得油滴所带的电荷量.(3)结论带电油滴的电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,从而证实了电荷是量子化的,并求得了其最小值即电子所带的电荷量e.3.(多选)关于电荷的电荷量,下列说法正确的是( )【导学号:55272074】A.物体所带电荷量可以是任意值B.物体所带电荷量最小值为1.6×10-19 CC.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍D.电子就是元电荷【解析】密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10-19 C,并提出了电荷量子化的观点,因而故A错,B对;任何物体的电荷量都是e的整数倍,故C对,D错.【答案】BC4.密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图315所示是密立根油滴实验的原理示意图,设小油滴的质量为m,调节两极板间的电势差U,当小油滴悬浮不动时,测出两极板间的距离为d.则可求出小油滴的电荷量q=________.图315【解析】由平衡条件得mg=q,解得q=.【答案】mgdU5.如图316所示为汤姆生用来测定电子比荷的装置.当极板P 和P′间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,O′点到O点的竖直距离为d,水平距离可忽略不计;此时在P与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,调节磁感应强度,当其大小为B 时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2.【导学号:55272075】图316(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小.(2)推导出电子比荷的表达式.【解析】(1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动,有Bev=Ee=e,得v=UBb即打到荧光屏O点的电子速度的大小为.(2)由d=2+·可得e==.m【答案】(1) (2)2dUB2bL1L1+2L2巧妙运用电磁场测定电子比荷1.当电子在复合场中做匀速直线运动时,qE=qvB,可以测出电子速度的大小.2.电子在荧光屏上的落点到屏中心的距离等于电子在电场中的偏转位移与电子出电场到屏之间的倾斜直线运动偏转位移的和.。
2016-2017高三物理粤教版选修3-5 第三章第一节敲开原子的大门 课时作业 Word版含解析

一、单项选择题1.下列实验现象中,支持阴极射线是带电微粒观点的是()A.阴极射线可以透过薄铝片B.阴极射线通过电场或磁场时,要产生相应偏转C.阴极射线透过镍单晶时,产生衍射现象D.阴极射线轰击荧光物质,发出荧光解析:选B.电磁波能透过薄铝片,且可以产生衍射现象,但电磁波不能在电场或磁场中偏转,故阴极射线是带电微粒.2.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解析:选D.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.3.如果阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是()A.阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B.阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C.阴极射线通过偏转电场能够改变方向D.阴极射线通过磁场时方向可能发生改变解析:选B.X射线是电磁波,不带电,通过电场、磁场时不受力的作用,不会发生偏转、加速,B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.测得了质子的电荷量B.提出了电荷分布的量子化观点C.为电子电量的最终获得作出了突出贡献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A.密立根油滴实验精确测定了电子的电荷量.5.如图所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,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,若所受洛伦兹力向下,使电子射线向下偏转,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.二、双项选择题6.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”,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1 836倍D.电子是一种粒子,是构成物质的基本单元解析:选AD.汤姆生对不同材料的阴极发出的射线进行研究,发现均为同一种相同的粒子——即电子,电子是构成物质的基本单元,它的质量远小于质子的质量;由此可知A、D 正确,B、C错误.7.关于阴极射线的性质,判断正确的是()A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析:选AC.通过对阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故仅A、C两项正确.8.如图所示,一只阴极射线管的左侧不断有电子射出,如果在管的正上方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹往下偏转,则下列判断正确的是()A.导线中的电流从A流向BB.导线中的电流从B流向AC.电子束的径迹与AB中的电流无关D.若要使电子束的径迹往上偏转,可以通过改变AB中的电流方向来实现解析:选AD.由于电子带负电,并且向下偏转,由左手定则知该处的磁场方向应垂直纸面向里,又由安培定则可判断导线中的电流方向为由A到B.可以通过改变导线中的电流方向来改变粒子的径迹.故正确答案为A、D.9.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()A.增大电场强度E,减小磁感应强度BB.减小加速电压U,增大电场强度EC.适当地加大加速电压UD.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的区域中,受到的电场力F=qE,方向向上,受到的洛伦兹力f=q v B,方向向下,离子向上偏,说明了电场力大于洛伦兹力,要使离子沿直线运动,即qE=q v B,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场强E.选项C、D正确.☆10.如图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()A .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,则偏磁场强度应该先由小到大,再由大到小解析:选AC.由粒子的电性及左手定则可知B 项错误;由R =m v qB可知,B 越小R 越大,故D 项错误.三、非选择题11.如图所示,在y <0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy 平面并指向纸面外,磁感应强度为B ,一带负电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场,入射方向在xOy 平面内,与x 轴正方向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O 点距离为l ,求该粒子的比荷q m. 解析:由圆的对称性可知,带电粒子离开x 轴时与轴的夹角也是θ,根据几何知识可知,粒子运动的圆弧所夹的圆心角为2θ.由几何知识得,轨道半径为R =l 2sin θ, 又R =m v 0qB ,所以q m =2v 0sin θlB. 答案:2v 0sin θlB☆12.美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电量.油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况,两金属板间的距离为d ,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用.(1)调节两金属板间的电势差U ,当U =U 0时,使得某个质量为m 1的油滴恰好做匀速直线运动,求该油滴所带的电荷量;(2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略,当两金属板间的电势差U =U 1时,观察到某个质量为m 2的油滴进入电场后做匀加速直线运动,经过时间t 运动到下极板,求此油滴所带的电荷量.解析:(1)质量为m 1的油滴恰好做匀速直线运动,则其所受重力与库仑力平衡,即m 1g =qU 0d ,得q =m 1gd U 0. (2)质量为m 2的油滴向下做匀加速运动,则d =12at 2,得a =2d t 2. 若油滴带正电,所受库仑力方向向下,由牛顿第二定律得a =m 2g +q U 1d m 2>g ,到达下极板的时间很短,难以精确测量,与事实不符,则油滴带负电,受到库仑力的方向竖直向上,由牛顿第二定律m 2g -q U 1d=m 2a ,解得 q =m 2d U 1⎝⎛⎭⎫g -2d t 2. 答案:(1)m 1gd U 0 (2)m 2d U 1⎝⎛⎭⎫g -2d t 2。
高中物理第3章原子结构之谜第1节敲开原子的大门学业分层测评粤教版

敲开原子的大门(建议历时:45分钟)[学业达标]1.已知X 射线的“光子”不带电,假设阴极射线像X 射线一样,则下列说法正确的是( )A .阴极射线管内的高电压不能够对其加速而增加能量B .阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C .阴极射线通过磁场方向必然不会发生改变D .阴极射线通过偏转电场能够改变方向E .阴极射线通过磁场方向可能发生改变【解析】 因为X 射线的“光子”不带电,故电场、磁场对X 射线不产生作使劲,故选项A 、B 、C 对.【答案】 ABC2.汤姆生通过对阴极射线的探讨,最终发现了电子,由此被称为“电子之父”,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 .不同物质中的电子是相同的D .电子质量是质子质量的1 836倍E .电子是一种粒子,是组成物质的大体单元【解析】 汤姆生对不同材料的阴极发出的射线进行研究,发现均为同一种相同的粒子——即电子,电子是组成物质的大体单元,它的质量远小于质子的质量;由此可知A 、C 、E 正确,B 、D 错误.【答案】 ACE3.下列说法中正确的是( )A .汤姆生精准地测出了电子电荷量e = 177 33(49)×10-19 CB .电子电荷量的精准值是密立根通过“油滴实验”测出的C .汤姆生油滴实验更重要的发现是:电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e 的整数倍D .通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e 的值,就可以够肯定电子的质量E .阴极射线的本质是电子【解析】 电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的,A 、C 错误,B 正确.测出比荷的值e m和电子电荷量e 的值,可以肯定电子的质量,故D 正确.阴极射线即电子流,E正确.【答案】 BDE4.关于电子的发现,下列叙述中正确的是( )A .电子的发现,说明原子是由电子和原子核组成的B .电子的发现,说明原子具有必然的结构C .电子是第一种被人类发现的微观粒子D .电子的发现,比较好地解释了物体的带电现象E .电子的发现说明原子核具有必然的结构【解析】 发现电子之前,人们以为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现,说明原子有必然的结构,B 正确E 错误;电子是人类发现的第一种微观粒子,C 正确;物体带电的进程,就是电子的得失和转移的进程,D 正确.【答案】 BCD 5.阴极射线管中的高电压的作用是________.【解析】 在阴极射线管中,阴极射线是由阴极处于灼热状态而发射出的电子流,通太高电压对电子加速取得能量,使之与玻璃发生撞击而产生荧光.【答案】 使电子加速6.向荧光屏上看去,电子向咱们飞来,在偏转线圈中通以如图317所示的电流,电子的偏转方向为________.图317【解析】 按照安培定则,环形磁铁右边为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.【答案】 向上7.如图318所示,让一束均匀的阴极射线以速度v 垂直进入正交的电、磁场中,选择适合的磁感应强度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.图318【解析】 因为带电粒子在复合场中时不偏转,所以qE =qvB ,即v =E B,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 v 2R .由此可得q m =E B 2R. 【答案】 E B 2R[能力提升]8.如图319所示,从正离子源发射的正离子经加速电压U 加速后进入彼此垂直的匀强电场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( )【导学号:】图319A .增大电场强度EB .增大磁感应强度BC .减小加速电压U ,增大电场强度ED .适本地加大加速电压UE .适本地减小电场强度E【解析】 正离子进入彼此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,须qE =qvB ,则可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B 、D 、E 正确.【答案】 BDE9.如图3110所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示用意.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可以发光.安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可使阴极射线发生偏转.下列说法中正确的是( )【导学号:】图3110A .若是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 .若是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 .若是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D .若是要使阴极射线在荧光屏上的位置由B 点向A 点移动,则偏转磁场强度应该先由小到大,再由大到小E .若是要使阴极射线在荧光屏上的位置由A 点向B 点移动,则偏转磁场强度应该先由大到小,再由小到大【解析】 偏转线圈中没有电流,阴极射线沿直线运动,打在O 点,A 正确.由阴极射线的电性及左手定则可知B 错误,C 正确;由R =mv qB可知,B 越小,R 越大,故磁感应强度应先由大变小,再由小变大,故D 错误E 正确.【答案】 ACE10.电子所带电量的精准数值最先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3111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×105 N/C ,油滴半径是×10-4 cm ,油的密度是 g/cm 3,求油滴所带的电量.这个电量是电子电量的多少倍?(g 取 m/s 2)【导学号:】图3111【解析】 小油滴质量为m =ρV =ρ·43πr 3 由题意得mg =Eq联立解得q =ρ·4πr 3g 3E=错误!C=×10-19 C小油滴所带电量q 是电子电量e 的倍数为n =q e =错误!=5倍.【答案】 ×10-19C 5倍11.在研究性学习中,某同窗设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图3112所示.abcd 是个长方形盒子,在ad 边和cd 边上各开有小孔f 和e ,e 是cd 边上的中点,荧光屏M 贴着cd 放置,能显示从e 孔射出的粒子落点位置.盒子内有一方向垂直于abcd 平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B .粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子通过电压为U 的电场加速后,从f 孔垂直于ad 边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从e 孔射出.若已知fd =cd =L ,不计粒子的重力和粒子之间的彼此作用.请你按照上述条件求出带电粒子的比荷qm.图3112【解析】 带电粒子进入电场,经电场加速.按照动能定理得qU =12mv 2,得v =2qU m .粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图所示.设圆周半径为R ,在三角形Ode 中,有(L-R )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22=R 2,整理得:R =58L ,洛伦兹力充当向心力:qvB =m v 2R ,联立上述方程,解得q m =128U25B 2L2.【答案】128U 25B 2L2。
16-17物理粤教版选修3-5 第三章第一节敲开原子的大门

1.(单选)发现电子的科学家是()A.汤姆生B.玻尔C.卢瑟福D.查德威克解析:选A.1897年汤姆生发现电子.2.(单选)下面对阴极射线的认识正确的是()A.阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光而产生的B.只要阴阳两极间加有电压,就会有阴极射线产生C.阴极射线可以穿透薄铝片,这说明它是电磁波D.阴阳两极间加有高压时,电场很强,阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极解析:选D.阴极射线是由阴极直接发出的,A错误;只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时,阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线,B错误,D正确;阴极射线可以穿透薄铝片,可能是电磁波,也可能是更小的粒子,C错误.3.(双选)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 CC.-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.4.(双选)下列关于电子的说法正确的是()A.汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并求出了阴极射线的比荷B.汤姆生通过光电效应的研究,发现了电子C.电子质量是质子质量的1 836倍D.汤姆生通过对不同材料做阴极发出的射线进行研究,并研究了光电效应等现象,说明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元解析:选AD.1897年汤姆生根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的电子流,并求出了比荷,从而发现了电子,故A对,B错;电子质量是质子质量的11 836,故C错;汤姆生通过对不同材料做阴极研究阴极射线时均为同一种相同粒子——电子,这就说明电子是构成物质的基本单元,而对光电效应等现象的研究更加验证了这一点,故D对.5.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是______.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将________(填“向上”“向下”“向里”或“向外”)偏转.解析:由电子的发现过程可知,阴极射线本质是高速运动的电子流.当电子在磁场中偏转时,由左手定则可知电子会受到向下的磁场力,故向下偏转.答案:电子向下。
31敲开原子的大门学案(粤教版选修3-5).docx

3.1敲开原子的大门学案(粤教版选修3-5)课堂合作探究问题导学=3活动与探究电子的发现1.阴极射线的发现说明了什么?2.什么是阴极射线?它的本质是什么?3.元电荷就是单位电荷,就是电子,对吗?4.密立根油滴实验取得了哪些成就?鵲迁移与应用关于阴极射线的本质,下列说法正确的是()A.阴极射线的本质是氢原子B.阴极射线的本质是电磁波C.阴极射线的本质是电子流D.阴极射线的本质是X射线------------------------------------ •::•名津《探究阴极射线所需要的电磁学知识1.不考虑重力的影响:阴极射线的本质是电子流,在电场或磁场中所受到的电场力或磁场力远大于重力,所以研究电子运动时一般不考虑它的重力。
2.密立根的“油滴实验”:利用摩擦起电,使从喷口中喷出的雾状液滴带上负电,在电场中受的重力和电场力平衡。
这里一定要考虑重力,因为研究对象不是电子,而是液滴。
3.教材思考与讨论栏目中,电子比荷的测定:(1)在》0间加电场后射线偏到戶2,白电场方向知,该射线带负电。
(2)在场、£>2间又加一磁场,电场与磁场垂直,让射线恰好不偏转,该过程中射线受E两个作用力:电场力和磁场力,两个力平衡,qi)B=qE,得(3)撤去电场,只保留磁场,得射线做圆周运动,轨道半径为r,根据洛伦兹力充当2 向心力:哪=研7,得出:盒=卷。
两式联立得:辭念。
当堂检测1.下面对阴极射线的认识正确的是()A.阴极射线是市阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光而产生的B.只要阴阳两极间加有电压,就会有阴极射线产生C.阴极射线可以穿透薄铝片,这说明它是电磁波D.阴阳两极间加有高压时,电场很强,阴极屮的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极2.关于电荷量,下列说法屮正确的是()A.物体所带电荷量可以是任意值B.物体所带电荷量只能是某些值C.物体所带电荷量的最小值为1.6X10~,9CD.一个物体带1.6X10_9C的正电荷,这是它失去了l.()Xl()】°个电子的缘故3.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A. 2.4X1O~,9CB. -6.4X10_l9CC. -1.6X10_18CD. 4.0X10_17C4.如果阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是()A.阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B.阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C.阴极射线通过偏转电场能够改变方向D.阴极射线通过磁场时方向可能发生改变5.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流。
高中物理粤教版选修35课件:第三章 第一节 敲开原子的大门

A.平行于纸面向左 B.平行于纸面向上
C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里
解析:由于阴极射线的本质是电子流,阴极射线方向向 右,说明电子的运动方向向右,相当于存在向左的电 流,利用左手定则。使电子所受洛伦兹力方向平行于纸 面向上,由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外,故C 正确。
答案:C
电子的发现
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U0时,使得某个质 量为m1的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电 势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加 速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
[解析] (1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平 衡,可见所带电荷为负电荷,即qUd0=m1g,
3.阴极射线荷质比的测定 (1)让某一速率的电子垂直进入某一电场中,在荧光屏 上亮点位置发生变化。 (2)在电场区域加一与其垂直的大小合适的磁场,抵消 阴极射线的偏转。由此可知qE-qvB=0。则v=EB。
(3)去掉电场,只保留磁场,磁场方向与射线运动方 向垂直,阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为r 的圆弧,根据磁场情况和轨迹偏转情况,由几何知识求 出其半径r,则由qvB=mrv2得mq =Bvr=BE2r。
1.什么是阴极射线 在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会 发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光,这 种奇妙的射线被称为阴极射线。 2.阴极射线带电性质的判断 (1)方法一:在阴极射线所经区域加上电场,通过打在荧 光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质。
(2)方法二:在阴极射线所经区域加一磁场,根据亮点 位置的变化和左手定则确定带电的性质。
2017粤教版高中物理选修31《敲开原子的大门》一课三练

第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门1.1858年,德国科学家__________发现了________射线。
在一个抽成真空的玻璃管两端加上________,阴极便会发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现__________.这种射线便是阴极射线。
2.汤姆生对阴极射线的探究(1)让阴极射线分别通过电场和磁场,根据______现象,证明它是__________的粒子流并求出了其荷质比。
(2)换用不同材料的阴极做实验,所得粒子的____________相同,是氢离子荷质比的近两千倍.(3)结论:粒子带______,其电荷量的大小与________大致相同,而质量________氢离子的质量,后来,组成阴极射线的粒子被称为______.3。
美国科学家________,精确地测定了电子的电量:e=______________,并且根据荷质比计算出了电子的质量为m=______________ kg、【概念规律练】知识点一阴极射线1.关于阴极射线的下列说法中正确的是()A。
阴极射线是高速质子流B.阴极射线可以用人眼直接观察到C.阴极射线是高速电子流D。
阴极射线是电磁波2。
如图1所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(沿z轴负方向)偏转,则下列措施中可采用的是()图1A。
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轴正方向知识点二电子的发现3.关于电子的发现,下列说法中正确的是()A。
电子是由德国物理学家普里克发现的B。
电子是由德国物理学家戈德斯坦发现的C.电子是由法国物理学家安培发现的D。
电子是由英国物理学家汤姆生发现的4.关于电子,下列说法中不正确的是()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.发现电子的意义是: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。
高中物理 第3章 原子结构之谜 第1节 敲开原子的大门课后提能训练 粤教版选修3-5

第1节 敲开原子的大门基础达标1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A .I ΔleS m2eU B .I Δle m 2eU C .I eSm2eUD .IS Δlem 2eU【答案】B【解析】经加速电场加速后eU =12mv 2,v =2eUm,电子束的电流为I =neSv ,n =I eSv,Δl 长的电子束内电子个数为N =nS Δl =I Δle m2eU,故B 正确. 2.(2019年永丰名校月考)关于阴极射线的性质,下列说法正确的是( ) A .阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的 B .阴极射线本质是电子流C .阴极射线在电磁场中的偏转,表明阴极射线带正电D .阴极射线的比荷比氢原子核小 【答案】B【解析】阴极射线是在真空管内由负极放出的电子流,不是电子打在玻璃管壁上产生的,故A 错误;阴极射线本质就是电子流,故B 正确;阴极射线本质就是电子流,故阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带负电,故C 错误;电子的电量与氢离子的电量相等,质量比氢原子核质量小,所以电子的比荷比氢原子核比荷大,故D 错误.3.观察阴极射线的阴极射线管中的高电压的作用是( ) A .使管内气体电离 B .使管内产生阴极射线 C .使管内障碍物的电势升高 D .使电子加速 【答案】D【解析】在阴极射线管中,阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射出的电子流,通过高电压对电子加速获得能量,而与玻璃发生撞击而产生荧光.故D 正确.4.如图所示为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内抽成真空,A 为发射电子的阴极,K 为接在高电势点的加速电极,A 、K 之间电压为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 ,下列说法正确的是( )A .如果AK 间距离减半而电压仍为U 不变,则电子离开K 时的速度为2vB .如果AK 间距离减半而电压仍为U 不变,则电子离开K 时的速度为v2C .如果AK 间距离保持不变而电压减半,则电子离开K 时的速度为v2D .如果AK 间距离保持不变而电压减半,则电子离开K 时的速度为22v 【答案】D【解析】当AK 间电压不变,距离变化时,电场力对电子做功不变,即射出时速度仍为v ,A 、B 错误;当AK 间电压减半时,电场力对电子做功为原来的一半,而eU =12mv 2,则12eU=12mv ′2,则v ′=22v ,即速度变为原来的22,D 正确、C 错误. 5.(多选)关于空气的导电性能,下列说法正确的是( )A .空气导电,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即能导电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 .空气变得越稀薄,越容易发出辉光 【答案】BD【解析】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,才能够导电,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,答案应为B 、D .6.(多选)如图所示,一只阴极射线管左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB 时,发现射线的径迹往下偏,则( )A.导线中的电流由A流向BB.导线中的电流由B流向AC.若要使电子束的径迹往上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关【答案】BC【解析】因为AB中通有电流,所以会在阴极射线管中产生磁场,电子因为受到洛伦兹力的作用而发生偏转,由左手定则可知,阴极射线管中的磁场方向垂直于纸面向里,再根据安培定则可知,AB中的电流方向应是由B流向A;当AB中的电流方向变为由A流向B时,则AB上方的磁场方向变为垂直于纸面向外,电子所受洛伦兹力方向变为向上,电子束的径迹会变为向上偏转.7.(多选)某大功率用电器在开关切断瞬间,开关处有电火花,其正确解释是( ) A.因为空气是良导体,电火花是空气放电形成的B.开关两端产生的高电压,使空气电离放电C.为避免产生电火花,可把开关浸在绝缘油中D.以上说法均不对【答案】BC【解析】开关处产生的电火花,是因为用电器切断电源瞬间,由于自感而产生高电压所致,高电压形成的强电场使空气电离导电,出现电火花;避免产生电火花的方法是使聚集在开关两端的正、负电荷慢慢放电,C项叙述是较好的解决方法.8.(多选)如图所示,示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )A.极板X应带正电B.极板X′应带正电C.极板Y应带正电D.极板Y′应带正电【答案】AC【解析】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X方向偏转则,电场方向为X到X′,则X带正电同理可知Y带正电,故A、C正确,B、D错误;故选AC.能力提升9.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________.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EC .适当地加大加速电压UD .适当地减小电场强度E E .适当地加大磁感应强度B 【答案】CDE【解析】正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域中,受到的电场力F =qE ,方向向上,受到的洛伦兹力f =qvB ,方向向下,离子向上偏,说明了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场强E .选项C 、D 、E 正确.10.汤姆生在测定阴极射线的荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即通过测出阴极射线在给定的匀强电场和匀强磁场中穿过一定距离时的速度偏转角来达到测定其荷质比的目的.利用这种方法也可以测定其他未知粒子的荷质比,反过来,知道了某种粒子的荷质比也可以利用该方法了解电场或者磁场的情况.假设已知某种带正电粒子(不计重力)的荷质比⎝ ⎛⎭⎪⎫q m 为k ,匀强电场的电场强度为E ,方向竖直向下.先让粒子沿垂直于电场的方向射入电场,测出它穿过水平距离L 后的速度偏转角θ(θ很小,可认为θ≈tan θ)如图甲所示;接着用匀强磁场代替电场,让粒子以同样的初速度沿垂直于磁场的方向射入磁场,测出它通过一段不超过14圆周长的弧长s 后的速度偏转角φ如图乙所示.试求出以k 、E 、L 、s 和φ所表示的测定磁感应强度B 的关系式.甲 乙【答案】B =φs EL kθ【解析】设粒子的初速度为v ,在电场中粒子做类平抛运动, 有L =vt ,v y =at ,a =qE m =kE ,θ=tan θ=v y v, 解得:v 2=kEL θ. 在磁场中粒子做匀速圆周运动,有qvB =mv 2R,s =Rφ,解得v =qBs mφ=kBs φ, 由以上各式解得:B =φsEL kθ.。
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第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门1.1858年,德国科学家________ 发现了_______ 射线。
在一个抽成真空的玻璃管两端加上_______ ,阴极便会发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现_________ •这种射线便是阴极射线。
2•汤姆生对阴极射线的探究(1)____________________________________ 让阴极射线分别通过电场和磁场,根据_________________________________ 现象,证明它是_________的粒子流并求出了其荷质比。
(2)换用不同材料的阴极做实验,所得粒子的_________ 相同,是氢离子荷质比的近两千倍.(3)___________________ 结论:粒子带____________ 其电荷量的大小与__________________________ 大致相同,而质量_______ 氢离子的质量,后来,组成阴极射线的粒子被称为____ .3。
美国科学家_______ ,精确地测定了电子的电量:e =,并且根据荷质比计算出了电子的质量为_________________ kg、【概念规律练】知识点一阴极射线1•关于阴极射线的下列说法中正确的是()Ao阴极射线是高速质子流B.阴极射线可以用人眼直接观察到C.阴极射线是高速电子流Do阴极射线是电磁波2。
如图1所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(沿z轴负方向)偏转,则下列措施中可采用的是()Ao加一磁场,磁场方向沿z轴负方向Bo加一磁场,磁场方向沿y轴正方向Co加一电场,电场方向沿z轴负方向Do加一电场,电场方向沿y轴正方向知识点二电子的发现3.关于电子的发现,下列说法中正确的是()Ao电子是山德国物理学家普里克发现的Bo电子是山德国物理学家戈德斯坦发现的C.电子是由法国物理学家安培发现的Do电子是山英国物理学家汤姆生发现的4•关于电子,下列说法中不正确的是()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.发现电子的意义是: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Do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5。
关于汤姆生发现电子的下列说法中正确的是()A.戈德斯坦是第一个测出阴极射线荷质比的人B.汤姆生直接测出了阴极射线的质量Co汤姆生发现,用不同材料的阴极和不同的气体做实验,阴极射线的荷质比是不同的Do汤姆生山实验得到的阴极射线粒子的荷质比是氢离子荷质比的近两千倍【方法技巧练】带电粒子荷质比的测定方法6.带电粒子的荷质比错误!是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设汁了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图2所示。
图2(1)他们的主要实验步骤如下:Ao首先在两极板Mi、之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源, 发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点;B.在M H M2两极板间加合适的电场,加极性如图所示的电压,并逐步调节增大电压,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止, 记下此时外加电压U、请问本步骤的目的是什么?Co保持步骤B中的电压U不变,对Mi、M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何?(2)根据上述实验步骤,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为计=错误!、一位同学说,这表明电子的荷质比大小山外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么?图37.如图3所示,质量为m的带负电的油滴,静止于水平放置的带电平行金属板间,设油滴的密度为P,空气密度为p',试求:两板间场强最大值Em的表达式.1.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山正极放出的电子流C.阴极射线是山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2。
关于电量,下列说法不正确的是()A.物体的带电量可以是任意值B.物体的带电量只能是某些值C.物体的带电量的最小值为1、6X10-,9CD.—个物体带1、6X10~9C的正电荷,这是它失去了IO】。
个电子的缘故3.(双选)1897年英国物理学家汤姆生发现了电子并被称为“电子之父”,下列关于电子的说法正确的是()Ao汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并求出了阴极射线的比荷Bo汤姆生通过对光电效应的研究,发现了电子C.电子的质量无法测定D.汤姆生通过对不同材料的阴极发出的射线做研究,并研究光电效应等现象,说明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元4.关于电量,下列说法错误的是()Ao电子的电量是山密立根油滴实验测得的Bo物体所带电量可以是任意值C.物体所带电量最小值为1、6X10~19CD.物体所带的电量都是元电荷的整数倍图45。
阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在其间的高电压下加速飞向阳极, 如图4所示。
若要使射线向上偏转,所加磁场的方向应为()Ao平行于纸面向左 B.平行于纸面向上C.垂直于纸面向外Do垂直于纸面向里6.(双选)下列说法中,正确的是()A.汤姆生精确地测出了电子电荷量e=l、602 177 33 (49) X 10_,9CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆生油滴实验更重要的发现是:电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍D.通过实验测得电子的荷质比及电子电荷量e的值,就可以确定电子的质量图57。
如图5所示,在平行板两极间接上电压为400 V的恒压电源,在平行板的中间有A、B两个小孔,一个电子以300 eV的动能从A孔射入,则电子从两板间岀来时其动能为()Ao 0Bo 300 eVC.700 eV Do 400 eV8。
如图6所示为示波管中电子枪的原理示意图.图6示波管内抽成真空,A为发射电子的阴极,K为接在高电势点的加速电极,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、下列说法正确的是()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时的速度为错误!C.如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度为错误!D.A K K v9.电子所带电荷量的精确数值最早是山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荷量,发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍.这个最小电荷量就是电子所带的电荷量。
密立根实验的原理如图7 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。
小油滴山于摩擦而带负电,调节A、B两板间的电圧,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、92X1O5 N/C,油滴半径是1、64X04cm,油的密度是0、851 g/cm\求油滴所带的电荷量.这个电荷量是电子电荷量的多少倍?(g取9、8 m/s2)第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门课前预习练1•普里克阴极高电压绿色荧光2。
(1)偏转带负电(2)荷质比数值(3)负电氢离子远小于电子3。
密立根1、6X10^9c 9、1X10-31课堂探究练1.C2.B [由于电子沿x轴正方向运动•若加一磁场使电子射线向下偏转.则所受洛伦兹力应向下,由左手定则可知所加磁场的方向应沿y轴正方向:若加一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.D 4、D 5、D6。
(1) B、使电子刚好落在极板靠近荧屏端的边缘,利用已知量表达q/m、C.磁场方向垂直纸面向外(2)说法不正确,电子的荷质比是电子的固有参数.解析⑴设Mi、两极板间距为h.电子在电场中做类平抛运动屏上恰好看不到亮点时,电子刚好落在靠近荧屏端的边缘,沿电场方向位移为错误!,则有错误!二错课! •错谋! •(错误!)勺加上磁场B时,电子束不偏转,洛伦兹力与电场力平衡.Bqvo 二q错误!,两式联立有错误!二错误!、因M2带正电电子受到向下的电场力,所以洛伦兹力方向向上,根据左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向外.(2)荷质比是带电粒子的电量与其质量的比值,而电量、质量都是粒子本身的固有属性•故荷质比也是粒子的固有属性.与外界条件无关。
方法总结解决带电粒子在电磁场中偏转的问题时,要切记以下几点:(1 )所加电场、磁场为匀强电场、匀强磁场.(2)带电粒子只在电场中偏转时做类平抛运动•可利用运动的分解、运动学公式、牛顿运动定律列出相应的关系式。
(3)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,要注意通过画轨迹示意图确定圆心位置,利用几何知识求出其半径(4)带电粒子若通过相互垂直的电、磁场时•一般使其不发生偏转•由此可求出带电粒子的速度。
7・Em=mg错课!解析设油滴的体积为V ,则V二错误!,油滴受到空气对它的浮力为F.则F二p,Vg = p/错误!g、取油滴为硏究对象•设其带电荷量为q,在电场中受重力、浮力和电场力而平 衡,受力如图所示•有:F + Eq = mg.即错误! +Eq = mg又因为但可带电体所带电荷量为电子所带电荷量的整数倍•所以有:q = 2即E 二错误! 当n 二1时,E 最大•即Em 二陀;丁-)课后巩固练1. C [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.]2. A [电子的电荷量是最小值1、6X10-19 C,物体的带电荷量只能是它的 整数倍,所以A 不正确,玖C 正确:一个物体带正电•是因为失去电子的缘故•所以 D 正确.]3. AD4. B [密立根的油滴实验测出了电子的电量为1、6X 10"9 c.并提出了电荷 量子化的观点•因而A 、C 对.B 错;任何物体的电量都是e 的整数倍,故D 对。
因此选B 、]5. C [由于阴极射线的本质是电子流,阴极射线方向向右传播•说明电子的 运动方向向右•相当于存在向左的电流,利用左手定则,使电子所受洛伦兹力方 向平行于纸面向上•由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外•故选项C 正确。
]6. BD 7、B所以E 二mg(p ・ p pq&D [由eU詁佔得v二错误!,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,其速度只与加速电压有关•由此不难判定D正确.]9。