高中物理 第2章 原子结构 1 电子自我小测 教科版选修3-5(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理第2章原子结构1 电子自我小测教科版选修3-5
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电子
1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
2英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现（)
A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧
B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同
C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同
D．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量
3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．空气变得越稀薄，越容易发出辉光
图2－1－4
4图2－1－4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
5甲物体和乙物体相互摩擦，没有其他物体参与电荷的交换,发现甲物体带了9.6×10－16 C 的正电荷．以下结论正确的是（)
A．甲物体失去了6×103个电子
B．乙物体失去了6×103个电子
C．乙物体带9。

6×10－16C的负电荷
D．乙物体带9.6×10－16C的正电荷
6如图2－1－5所示为示波管中电子枪的工作原理示意图，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，下面说法中正确的是（）
图2－1－5
A．如果A、K间距离减半而电压不变，则电子离开K时的速度变为2v
B．如果A、K间距离减半而电压不变，则电子离开K时的速度变为错误!
C．如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为错误!
D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为错误!v
7如图2－1－6所示,让一束均匀的阴极射线垂直穿过正交的电磁场，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．
图2－1－6
8精密测量电子比荷错误!的现代方法之一是双电容法，其装置如图2－1－7所示，在真空管中由阴极K发出电子,其初速度可以忽略不计．此电子被阴极K与阳极A之间的电场加速后穿过屏障D1上的小孔,然后依次穿过电容器C1、屏障D2上的小孔和第二个电容器C2而射到荧光屏F上，阳极与阴极之间的电势差为U,分别在电容器C1、C2上加有频率为f的完全相同的正弦交变电压，中心间的距离为L，选择频率f使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转．证明:电子的比荷为错误!＝错误!（其中n为正整数)．
图2－1－7
参考答案
1解析：汤姆孙通过实验证实，阴极射线是带负电的粒子；阴极射线所带的电荷量与氢原子相同，但质量比氢原子小得多,所以它的比荷比氢原子比荷大．
答案：AC
2解析：阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A正确．由于电子带负电，所以其受力情况与正电荷不同,B错．不同材料所产生的阴极射线都是电子，所以它们的比荷是相同的，C错．在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子时并未得出电子的电荷量，最早测量电子电荷量的是美国科学家密立根，D正确．
答案：AD
3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、负电荷又重新复合，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，故B、D正确．答案：BD
4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．
答案：B
5解析：甲带了正电荷，乙应带等量的负电荷．甲失去电子的个数n＝Q
e
＝错误!＝6×103(个）．
答案：AC
6解析：由动能定理可得：qU＝1
2
mv2，所以电子离开加速器时的速度v＝错误!，它与A、K
间距离无关,只与A、K间的电压有关．
答案：D
7解析：设带电粒子电量为e,质量为m,则由带电粒子在正交电磁场中匀速直线运动得evB ＝eE。

又因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力，所以,evB＝m错误!,由两式得错误!＝错误!.
答案：错误!＝错误!
8证明：若使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转，电子进入第一个电容器的时刻t1满足条件U0sin2πft1＝0，即2πft1＝n1π，其中n1是自然数．同样，进入第二个电容器的时刻t2满足条件U0sin2πft2＝0，即2πft2＝n2π，其中n2是正整数．当t2－t1＝错误!，即错误!＝n2－n1＝n时，电子束不发生偏转，其中n为正整数．又因为错误!mv2＝eU,所以错误!＝错误!。