1、第十八章原子结构1电子的发现1.汤姆孙对阴极射线的探究,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:汤姆孙对不同材料发出的阴极射线进行研究,均为同一种相同粒子电子,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。答案:AD2.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
2、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:由于电子沿x轴正方向射出,要使荧光屏上的亮线向下偏转,则需使电子所受洛伦兹力方向向下,由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向,A错,B对;若加电场,需使电子所受电场力方向向下,则所加电场方向应沿z轴正方向,C、D错误。答案:B3.下列说法中正确的是()A.原子是可以再分的,是由更小的微粒组成的B.通常情况下,气体是导电的C.在强电场中气体能够被电离而导电D.平时我们在空气中看到的放电火花,就是气体电离导电的结果解析:原子可以再分为原子核和核外电子,选项A正确;通常情况下,气
3、体不导电,但在强电场中被电离后可导电,选项B错误,选项C、D正确。答案:ACD4.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,发现射线径迹向下偏转,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转,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方向为垂直于纸面向里。由安培定则判断AB中电流的方向为由B流向A,A项错误,B项正确;电流方向改变,管内的磁场方向改变,电子的受力方向也改变,C正确,D错误。答案:BC5.下列说法中正确的是()A.汤姆
4、孙精确地测出了电子电荷量e=1.602 177 33(49)10-19 CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆孙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其电荷量e的值,就可以确定电子的质量解析: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em和电子电荷量e的值,可以确定电子的质量,故D正确。答案:BD6.借助阴极射线管,我们看到的是()A.每个电子的运动轨迹B.所有电子整体的运动轨迹C.看到的是真实的电子D.看到的是错误的假象解析:借助阴极射线管,我们看到的是电子束的运动轨迹,即所
5、有电子整体的运动轨迹,B项正确。答案:B7.如图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的小孔中射出时的速度大小为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解析:对电子从A到K的过程应用动能定理得eU=12mv2
6、-0,所以电子离开K时的速度取决于A、K之间电压的大小,选项A、B错误;如果电压减半,则v应变为原来的22,选项C错误,D正确。答案:D8.如图所示,在A板上方用喷雾器将细油滴喷出,喷出的油滴因摩擦而带负电。若干油滴从板上的一个小孔中落下,已知A、B板间电压为U、间距为d时,油滴恰好静止。撤去电场后油滴徐徐下落,最后测出油滴以速度v匀速运动,已知空气阻力正比于速度:F阻=kv。(1)油滴所带的电荷量q=。(2)某次实验得q的测量值见下表(单位:10-19 C):6.418.019.6511.2312.83分析这些数据可知:。解析:(1)mg=qEmg=kv联立得q=kvE(2)分析数据可得油滴
7、的带电荷量是1.610-19 C的整数倍,故电荷的最小电荷量为1.610-19 C。答案:(1)kvE(2)见解析9.在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图所示。ABCD是一个长方形盒子,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。粒子经过电压为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相互作用力。请你根据上述条件求出带电粒子的比荷qm。解析:带电粒子进入电场,经电场加速。根据动能定理得qU=12mv2,得v=2qUm。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+(l2)2=R2整理得:R=58l洛伦兹力充当向心力:qvB=mv2R联立上述方程,解得qm=128U25B2l2。答案:128U25B2l24
