1、1第十八章 第一节 电子的发现基础夯实 一、选择题(12 题为单选题，35 题为多选题)1关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( D )A阴极射线的本质是紫外线 B阴极射线的本质是红外线C阴极射线的本质是 X 射线 D阴极射线的本质是电子流解析：阴极射线的本质是带电的粒子流，即电子流。故 D 项正确。2关于电荷的电荷量，下列说法错误的是( B )A电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B物体所带电荷量可以是任意值C物体所带电荷量最小值为 1.61019 CD物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍解析：密立根油滴实验测出了电子的电荷量为 1.61019 C，并提出了电荷量子化的观点，因而 A、C 正确
2、，B 错误；任何物体的电荷量都是 e 的整数倍，故 D 正确，因此选B。3关于阴极射线的性质，下列判断正确的是( AC )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：通过让阴极射线在电场、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 A、C 正确。4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( BC )A加一磁场，磁场方向沿 z 轴正方向B加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向C加一电场，电场方向
3、沿 z 轴正方向D加一电场，电场方向沿 y 轴正方向2解析：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，电场方向沿 z 轴正方向。5关于空气的导电性能，下列说法正确的是( BD )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B空气能够导电，是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：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
4、热或强电场作用下，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空气中导电性能更好，故选项 B、D正确。二、非选择题6如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为 d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间，当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 U 时，带电油滴恰
5、好能以速度 v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为 ，已测量出油滴的直径为 D(油滴可看做球体，球体体积公式 V D3)，重力加速度为 g。16(1)设油滴受到气体的阻力 f kv，其中 k 为阻力系数，求 k 的大小；(2)求油滴所带电荷量。答案：(1) D 3g (2)16v1 D3gd v1 v26Uv1解析：(1)油滴速度为 v1时所受阻力 f1 kv1，油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有 f1 mg3m V D 3，则 k D 3g16 16v1(2)设油滴所带电荷量为 q，油滴受到的电场力为F 电 qE qUd油滴向上匀速运动时
6、，阻力向下，油滴受力平衡，则kv2 mg qUd油滴所带电荷量为 q 。 D3gd v1 v26Uv1能力提升 一、选择题(1 题为单选题，24 题为多选题)1向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通过如图所示的电流，电子的偏转方向为( A )A向上 B向下C向左 D向右解析：根据安培定则，环形磁铁右侧为 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。2如图所示，关于高压的真空管，下列说法中正确的是( BD )A加了高压的真空管中可以看到辉光现象B a 为负极， b 为正极C U1为高压电源， U2为低压电源D甲为环状物，乙为荧光中
7、出现的阴影解析：真空中不能发生辉光放电。 U1为低压电源， U2为高压电源。3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，发现射线径迹下偏，则( BC )A导线中的电流由 A 流向 B4B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 中的电流方向无关解析：阴极射线的粒子带负电，由左手定则判断管内磁场垂直纸面向里。由安培定则判定 AB 中电流的方向由 B 向 A，A 错误，B 正确。电流方向改变，管内磁场方向改变，电子受力方向也改变，故 C 正确，D 错误。4如图所示是电视机显像管原
8、理图，如果发现电视画面的幅度比正常偏小，可能是下列哪些原因引起的( BCD )A电子枪发射能力减小B加速电压的电压过高，电子速度偏大C偏转线圈匝间短路，偏转线圈有效匝数减少D偏转线圈中电流过小，偏转磁场减弱解析：电视画面幅度减小是由于电子偏转角度太小。一是因为电子的速度太大，即加速电压过高；二是因为偏转磁场太弱，偏转线圈中电流太小或匝间短路引起的有效匝数减少都会使磁感应强度减小，故选项 B、C、D 正确。二、非选择题5在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从 C 出来的阴极射线经过 A、 B 间的电场加速后，水平射入长度为 L 的 D、 G 平行板间，接着在荧光屏 F中心
9、出现荧光斑。若在 D、 G 间加上方向向下，场强为 E 的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在 D、 G 电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为 B 的匀强磁场(图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为 ，试解决下列问题：(1)说明阴极射线的电性；(2)说明图中磁场沿什么方向；(3)根据 L、 E、 B 和 ，求出阴极射线的比荷。答案：(1)带负电 (2)垂直纸面向里 (3) qm Esin B2L5解析：(1)由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。(3)设此射线带电量为 q，质量为 m，当射线在 DG 间做匀速直线运动时，有qE Bqv当射线在 DG 间的磁场中偏转时，有Bqvmv2r同时又有 L rsin解得 qm EsinB2L
