【K12】2018_2019学年高中物理课时提升作业四第二章原子结构2.1电子教科版选修3_5
高中物理原子的核式结构模型课后习题答案及解析
高中物理原子的核式结构模型课后习题答案及解析1．加在阴极射线管内两个电极之间的电压为4×103 V，如果电子离开阴极表面时的速度为0，试求电子到达阳极时的速度。
解析：电子在两个电极间加速电场中进行加速，由动能定理eU＝12mv2－0得v＝√2eum＝3.75×107m/s。
2．一个半径为1.6×10-4 cm的带负电的油滴，在电场强度为1.92 V/m、方向竖直向下的匀强电场中，如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷？已知油的密度为0.851×103 kg/m3。
解析：3．一种测定电子比荷的实验装置如图4.3-5所示。
真空玻璃管内阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域，若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点，若在两极板间施加电压U ，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P 点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O 点。
已知极板的长度为5.00 cm ，C 、D 间的距离为1.50 cm ，极板区的中点M 到荧光屏中点O 的距离为12.50 cm ，电压U 为200 V ，磁感应强度B 为6.3×10-4 T ，P 点到O 点的距离y 为3.00 cm 。
试求电子的比荷。
4．卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的AK C D M OP图 4.3-5依据是什么？解析：卢瑟福的原子核式结构模型是：在原子的中间有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中于原子核，带负电的电子在核外空间里绕核旋转．原子核式结构的依据是α粒子散射实验．α粒子穿过原子时，电子对它的运动影响很小，影响α粒子运动的主体是原子核．α粒子进入原子区域后，由于原子核很小，大部分α粒子离核较远，受到的库仑力很小，运动方向几乎不变．极少数α粒子距核较近，因此受到很强的库仑力，发生大角度散射．5．按照原子的核式结构模型的比例，假如原子核有绿豆那么大，那么整个原子有多大？解析：原子大小的数量级是10-10m,原子核大小的数量级是10-15m，两者相差10万倍。
【K12教育学习资料】2018-2019学年高中数学 第二章 解析几何初步 2.1.3 两条直线的位
2.1.3 两条直线的位置关系[A.基础达标]1．下列说法正确的是( )A ．如果两条直线平行，则它们的斜率相等B ．如果两条直线垂直，则它们的斜率互为负倒数C ．如果两条直线斜率之积为－1，则这两条直线互相垂直D ．如果直线的斜率不存在，则这条直线一定平行于y 轴解析：选C.不论两直线平行还是垂直都要考虑两直线斜率不存在的情况，A 、B 忽略斜率不存在，D 忽略了直线与y 轴重合．2．过点(1，0)且与直线x －2y －2＝0平行的直线方程是( )A ．x －2y －1＝0B ．x －2y ＋1＝0C ．2x ＋y －2＝0D ．x ＋2y －1＝0解析：选A.直线x －2y －2＝0的斜率为12，所以所求直线的斜率为12.故所求直线方程为y －0＝12(x －1)，即x －2y －1＝0. 3．已知点A (1，2)，B (3，1)，则线段AB 的垂直平分线的方程是( )A ．4x ＋2y －5＝0B ．4x －2y －5＝0C ．x ＋2y －5＝0D ．x －2y －5＝0解析：选B.因为k AB ＝2－11－3＝－12， 所以所求直线的斜率为2.又线段AB 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫2，32， 故线段AB 的垂直平分线方程为y －32＝2(x －2)， 即4x －2y －5＝0.4．已知点A (m ，3)，B (2m ，m ＋4)，C (m ＋1，2)，D (1，0)，且直线AB 与直线CD 平行，则m 的值为( )A ．1B ．0C ．0或2D ．0或1解析：选D.因为AB ∥CD ，所以m ＋4－32m －m ＝2－0m ＋1－1， 解得m ＝1.当m ＝0时，直线AB 为y 轴，直线CD 为x ＝1，两直线平行，故若两直线平行则m ＝0或1.5．已知点A (2，3)，B (－2，6)，C (6，6)，D (10，3)，则以A ，B ，C ，D 为顶点的四边形是( )A ．梯形B ．平行四边形C ．菱形D ．矩形解析：选B.如图所示，易知k AB ＝－34，k BC ＝0，k CD ＝－34，k AD ＝0，k BD ＝－14，k AC ＝34，所以k AB ＝k CD ，k BC ＝k AD ，k AB ·k AD ＝0，k AC ·k BD ＝－316， 故AD ∥BC ，AB ∥CD ，AB 与AD 不垂直，BD 与AC 不垂直．所以四边形ABCD 为平行四边形．6．已知直线l 1：2x ＋(λ＋1)y －2＝0，l 2：λx ＋y －1＝0，若l 1∥l 2，则λ的值是________． 解析：因为l 1∥l 2，所以2×1－(λ＋1)λ＝0，即λ2＋λ－2＝0，解得λ＝－2或λ＝1.当λ＝1时，l 1与l 2重合，不符合题意．所以λ＝－2.答案：－27．已知直线l 1过点A (－2，3)，B (4，m )，直线l 2过点M (1，0)，N (0，m －4)，若l 1⊥l 2，则常数m 的值是________．解析：由已知得k AB ＝m －34－（－2）＝m －36， k MN ＝m －4－1＝4－m . 因为AB ⊥MN ，所以m －36×(4－m )＝－1， 即m 2－7m ＋6＝0，解得m ＝1或m ＝6，经检验m ＝1或m ＝6适合题意．答案：1或68．已知点P (0，－1)，点Q 在直线x －y ＋1＝0上，若直线PQ 垂直于直线x ＋2y －5＝0，则点Q 的坐标是________．解析：依题意设点Q 的坐标为(a ，b )，则有⎩⎪⎨⎪⎧a －b ＋1＝0，b ＋1a·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝－1， 解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝3.故点Q 的坐标为(2，3)． 答案：(2，3)9．已知定点A (－1，3)，B (4，2)，以A ，B 为直径作圆与x 轴有交点C ，求交点C 的坐标．解：因为以线段AB 为直径的圆与x 轴相交于点C ，所以AC ⊥CB .据题设条件可知AC 与BC 的斜率均存在(如图)，设C (x ，0)，则k AC ＝－3x ＋1，k BC ＝－2x －4. 所以－3x ＋1·－2x －4＝－1，解得x ＝1或2. 所以C (1，0)或C (2，0)．10．已知在▱ABCD 中，A (1，2)，B (5，0)，C (3，4)．(1)求点D 的坐标；(2)试判定▱ABCD 是否为菱形？解：(1)设D (a ，b )，由▱ABCD ，得k AB ＝k CD ，k AD ＝k BC ，即⎩⎪⎨⎪⎧0－25－1＝b －4a －3，b －2a －1＝4－03－5.解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－1，b ＝6.所以D (－1，6)． (2)因为k AC ＝4－23－1＝1，k BD ＝6－0－1－5＝－1， 所以k AC ·k BD ＝－1.所以AC ⊥BD .所以▱ABCD 为菱形．[B.能力提升]1．已知点A (－2，－5)，B (6，6)，点P 在y 轴上，且∠APB ＝90°，则点P 的坐标为( )A ．(0，－6)B ．(0，7)C ．(0，－6)或(0，7)D ．(－6，0)或(7，0)解析：选C.由题意可设点P 的坐标为(0，y )．因为∠APB ＝90°，所以AP ⊥BP ，且直线AP 与直线BP 的斜率都存在．又k AP ＝y ＋52，k BP ＝y －6－6，k AP ·k BP ＝－1， 故y ＋52·⎝⎛⎭⎪⎫－y －66＝－1， 解得y ＝－6或y ＝7.所以点P 的坐标为(0，－6)或(0，7)．2．顺次连接A (－4，3)，B (2，5)，C (6，3)，D (－3，0)四点所组成的图形是( )A ．平行四边形B ．直角梯形C ．等腰梯形D ．以上都不对解析：选B.观察知连接后各边所在直线斜率都存在．因为k AB ＝5－32－（－4）＝13，k CD ＝0－3－3－6＝13，所以AB ∥CD .又k AD ＝0－3－3－（－4）＝－3，k BC ＝3－56－2＝－12，所以AD 与BC 不平行，且AD ⊥CD .所以四边形ABCD 为直角梯形．3．若直线l 经过点(a －2，－1)和(－a －2，1)且与经过点(－2，1)，斜率为－23的直线垂直，则实数a 的值为________．解析：由题意知两直线的斜率均存在，且直线l 与斜率为－23的直线垂直，则直线l 的斜率为32，于是32＝1－（－1）（－a －2）－（a －2）＝2－2a ＝－1a ，解得a ＝－23. 答案：－234．已知0<k <4，直线l 1：kx －2y －2k ＋8＝0和直线l 2：2x ＋k 2y －4k 2－4＝0与两坐标轴围成一个四边形，则使得这个四边形面积最小的k 值为________．解析：由题意知直线l 1，l 2恒过定点P (2，4)，直线l 1的纵截距为4－k ，直线l 2的横截距为2k 2＋2，所以四边形的面积S ＝12×2×(4－k )＋12×4×(2k 2＋2)＝4k 2－k ＋8，故面积最小时k ＝18. 答案：185．已知A (－m －3，2)，B (－2m －4，4)，C (－m ，m )，D (3，3m ＋2)，若直线AB ⊥CD ，求m 的值．解：因为A ，B 两点纵坐标不等，所以AB 与x 轴不平行．因为AB ⊥CD ，所以CD 与x 轴不垂直，故m ≠－3.当AB 与x 轴垂直时，－m －3＝－2m －4，解得m ＝－1，而m ＝－1时，C ，D 纵坐标均为－1，所以CD ∥x 轴，此时AB ⊥CD ，满足题意．当AB 与x 轴不垂直时，由斜率公式得k AB ＝4－2－2m －4－（－m －3）＝2－（m ＋1）， k CD ＝3m ＋2－m 3－（－m ）＝2（m ＋1）m ＋3. 因为AB ⊥CD ，所以k AB ·k CD ＝－1，解得m ＝1.综上，m 的值为1或－1.6．(选做题)直线l 的倾斜角为30°，点P (2，1)在直线l 上，直线l 绕点P (2，1)按逆时针方向旋转30°后到达直线l 1的位置，且直线l 1与l 2平行，l 2是线段AB 的垂直平分线，A (1，m －1)，B (m ，2)，试求m 的值．解：因为直线l 1的倾斜角为30°＋30°＝60°，所以直线l 1的斜率k 1＝tan 60°＝ 3.又直线AB 的斜率为m －1－21－m ＝m －31－m， 所以AB 的垂直平分线l 2的斜率k 2＝m －1m －3. 因为直线l 1与l 2平行，所以k 1＝k 2， 即3＝m －1m －3，解得m ＝4＋ 3.。
【高中物理】2018-2019学年高中物理课时提升作业七第二章原子结构2.4玻尔的原子模型能级教科版选修3-5.doc
课时提升作业七玻尔的原子模型能级(30分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)根据玻尔理论,氢原子中,量子数n越大,则下列说法中正确的是( )A.电子的轨道半径越大B.核外电子的速率越大C.氢原子能级的能量越大D.核外电子的电势能越大【解析】选A、C、D。
由玻尔理论和氢原子能级图知量子数越大,则轨道半径及总能量越大,电势能也越大,故A、C、D都正确;当轨道半径变大时电场力做负功,动能减小,因此速率越小,故B错。
2.用紫外线照射一些物质时,会发生荧光效应,即物质发出可见光。
这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2。
下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )A.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|B.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|>|ΔE2|C.两次均向高能级跃迁,且|ΔE1|>|ΔE2|D.两次均向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|【解析】选B。
物质原子吸收紫外线,由低能级向高能级跃迁,处于高能级的原子再向低能级跃迁,发出可见光,因紫外线光子能量大于可见光的光子能量,故|ΔE1|>|ΔE2|,B正确。
3.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示。
在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A.40.8 eVB.43.2 eVC.51.0 eVD.54.4 eV【解析】选B 。
根据玻尔理论,氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值,氦离子的跃迁也是同样的。
因为E 2-E 1=-13.6eV-(-54.4)eV=40.8 eV,选项A 是可能的。
E 3-E 1=-6.0eV-(-54.4)eV=48.4 eVE 4-E 1=-3.4eV-(-54.4)eV=51.0eV,选项C 是可能的。
推荐学习K122018-2019学年高中数学 第2章 平面解析几何初步 2.1 直线与方程 2.1.
2.1.3 两条直线的平行与垂直[学业水平训练]1．直线l 1，l 2的斜率k 1，k 2是关于k 的方程2k 2－3k －b ＝0的两根，若l 1⊥l 2，则b ＝________；若l 1∥l 2，则b ＝________.解析：l 1⊥l 2时，k 1k 2＝－1，由一元二次方程根与系数的关系得k 1k 2＝－b 2，∴－b 2＝－1，得b ＝2.l 1∥l 2时，k 1＝k 2，即关于k 的二次方程2k 2－3k －b ＝0有两个相等的实根，∴Δ＝(－3)2－4×2·(－b )＝0，即b ＝－98. 答案：2 －982．设a ∈R ，如果直线l 1：ax ＋2y －1＝0与直线l 2：x ＋(a ＋1)y ＋4＝0平行，那么a ＝________.解析：当a ＝0时，l 1：y ＝12，l 2：x ＋y ＋4＝0，这两条直线不平行；当a ＝－1时，l 1：x －2y ＋1＝0，l 2：x ＋4＝0，这两条直线不平行；当a ≠0且a ≠－1时，l 1：y ＝－a 2x ＋12，l 2：y ＝－1a ＋1x －4a ＋1，由l 1∥l 2得－a 2＝－1a ＋1且12≠－4a ＋1，解得a ＝－2或a ＝1. 答案：－2或13.如图，已知△ABC 的三个顶点坐标分别为A (－1,1)，B (1,5)，C (－3,2)，则△ABC 的形状为________．解析：因为k AB ＝1－5－1－1＝－4－2＝2，k AC ＝1－2－1－－＝－12，所以k AB ·k AC ＝－1，且A 、B 、C 、D 4点不共点，所以AB ⊥AC ，即∠BAC ＝90°.所以△ABC是直角三角形．答案：直角三角形4．已知A (－4,2)，B (6，－4)，C (12,6)，D (2,12)，则下面四个结论：①AB ∥CD ；②AB ⊥CD ；③AC ∥BD ；④AC ⊥BD ，其中正确的序号为________．解析：k AB ＝－4－26－－＝－35，k CD ＝12－62－12＝－35，且A 、B 、C 、D 4点不共线，所以AB ∥CD ，k AC ＝6－212－－＝14，k BD ＝12－－2－6＝－4， k BD ·k AC ＝－1，所以AC ⊥BD .答案：①④5．已知P (－2，m )，Q (m,4)，M (m ＋2,3)，N (1,1)，若直线PQ ∥直线MN ，则m ＝________. 解析：当m ＝－2时，直线PQ 的斜率不存在，而直线MN 的斜率存在，MN 与PQ 不平行，不合题意；当m ＝－1时，直线MN 的斜率不存在，而直线PQ 的斜率存在，MN 与PQ 不平行，不合题意；当m ≠－2且m ≠－1时，k PQ ＝4－m m －－＝4－m m ＋2， k MN ＝3－1m ＋2－1＝2m ＋1，因为直线PQ ∥直线MN ， 所以k PQ ＝k MN ，即4－m m ＋2＝2m ＋1，解得m ＝0或m ＝1.经检验m ＝0或m ＝1时直线MN ，PQ 都不重合．综上，m的值为0或1.答案：0或16．已知两条直线ax ＋4y －2＝0与直线2x －5y ＋c ＝0互相垂直，垂足为(1，b )，则a ＋c －b ＝________.解析：∵k 1k 2＝－1，∴a ＝10.∵垂足(1，b )在直线10x ＋4y －2＝0上，∴b ＝－2.将(1，－2)代入2x －5y ＋c ＝0得c ＝－12，故a ＋c －b ＝0.答案：07．(1)求与直线y ＝－2x ＋10平行，且在x 轴、y 轴上的截距之和为12的直线的方程；(2)求过点A (1，－4)且与直线2x ＋3y ＋5＝0平行的直线的方程．解：(1)设所求直线的方程为y ＝－2x ＋λ，则它在y 轴上的截距为λ，在x 轴上的截距为12λ，则有λ＋12λ＝12， ∴λ＝8.故所求直线的方程为y ＝－2x ＋8，即2x ＋y －8＝0.(2)法一：由直线方程2x ＋3y ＋5＝0得直线的斜率是－23， ∵所求直线与已知直线平行，∴所求直线的斜率也是－23. 根据点斜式，得所求直线的方程是y ＋4＝－23(x －1)， 即2x ＋3y ＋10＝0.法二：设所求直线的方程为2x ＋3y ＋b ＝0，∵直线过点A (1，－4)，∴2×1＋3×(－4)＋b ＝0，解得b ＝10.故所求直线的方程是2x ＋3y ＋10＝0.8．已知在▱ABCD 中，A (1,2)，B (5,0)，C (3,4)．(1)求点D 的坐标；(2)试判断▱ABCD 是否为菱形？解：(1)设D (a ，b )，由▱ABCD ，得k AB ＝k CD ，k AD ＝k BC ，即⎩⎪⎨⎪⎧ 0－25－1＝b －4a －3，b －2a －1＝4－03－5，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝－1，b ＝6，∴D (－1,6)．(2)∵k AC ＝4－23－1＝1，k BD ＝6－0－1－5＝－1， ∴k AC ·k BD ＝－1，∴AC ⊥BD .∴▱ABCD 为菱形．[高考水平训练]1．已知A (1，－1)，B (2,2)，C (3,0)三点，若存在点D ，使CD ⊥AB ，且BC ∥AD ，则点D 的坐标为________．解析：设点D 的坐标为(x ，y )．因为k AB ＝2－－2－1＝3，k CD ＝y x －3， 且CD ⊥AB ，所以k AB ·k CD ＝－1，即3×yx －3＝－1. ①因为k BC ＝2－02－3＝－2，k AD ＝y ＋1x －1， 且BC ∥AD ，所以k BC ＝k AD ，即－2＝y ＋1x －1， ② 由①②得x ＝0，y ＝1，所以点D 的坐标为(0,1)．答案：(0,1)2．△ABC 的顶点A (5，－1)，B (1,1)，C (2，m )，若△ABC 为直角三角形，则m 的值为________．解析：若∠A 为直角，则AC ⊥AB ，所以k AC ·k AB ＝－1，即m ＋12－5·1＋11－5＝－1，得m ＝－7； 若∠B 为直角，则AB ⊥BC ，所以k AB ·k BC ＝－1，即1＋11－5·m －12－1＝－1，得m ＝3； 若∠C 为直角，则AC ⊥BC ，所以k AC ·k BC ＝－1，即m ＋12－5·m －12－1＝－1，得m ＝±2. 综上可知，m ＝－7或m ＝3或m ＝±2.答案：－7或±2或33．已知A (－m －3,2)，B (－2m －4,4)，C (－m ，m )，D (3,3m ＋2)，若直线AB ⊥CD ，求m 的值． 解：因为A ，B 两点纵坐标不等，所以AB 与x 轴不平行．因为AB ⊥CD ，所以CD 与x 轴不垂直，故m ≠－3.当AB 与x 轴垂直时，－m －3＝－2m －4，解得m ＝－1，而m ＝－1时，C ，D 纵坐标均为－1，所以CD ∥x 轴，此时AB ⊥CD ，满足题意．当AB 与x 轴不垂直时，由斜率公式得k AB ＝4－2－2m －4－－m －＝2－m ＋， k CD ＝3m ＋2－m 3－－m ＝m ＋m ＋3. 因为AB ⊥CD ，所以k AB ·k CD ＝－1，解得m ＝1.综上，m 的值为1或－1.4．在平面直角坐标系中，四边形OPQR 的顶点按逆时针顺序依次为O (0,0)，P (1，t )，Q (1－2t,2＋t )，R (－2t,2)，其中t ＞0.试判断四边形OPQR 的形状．解：如图所示，由已知两个点的坐标得：k OP ＝t －01－0＝t ， k RQ ＝＋t －2－2t －－2t＝t ， k OR ＝2－0－2t －0＝－1t. k PQ ＝t －＋t 1－－2t ＝－1t， 所以k OP ＝k RQ ，k OR ＝k PQ ，所以OP ∥RQ ，OR ∥PQ ，所以四边形OPQR 是平行四边形；又k OP ·k OR ＝t ·(－1t)＝－1， 所以OP ⊥OR ，∠POR 是直角， 所以四边形OPQR 是矩形；过点P 作PA ⊥x 轴，垂足为A ， RB ⊥x 轴，垂足为B ，那么由勾股定理得： OP 2＝OA 2＋AP 2＝1＋t 2.∴OP ＝1＋t 2，OR 2＝OB 2＋BR 2＝(－2t )2＋22＝4(1＋t 2)，∴OR ＝21＋t 2.∴OP ≠OR ，所以四边形OPQR 不是正方形， 综上可知，四边形OPQR 是矩形．。
2018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.2原子的核式结构模型课后提升作业新人教版选修.doc
18.2 原子的核式结构模型课后提升作业【基础达标练】1.物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。
下列说法正确的是()A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【解析】选A。
放射现象中释放出了其他粒子,说明原子核内部具有一定的结构,A 正确;电子的发现使人们认识到:原子是可以分割的,是由更小的微粒组成的,B错误;α粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型,建立了核式结构模型,C 错误;密立根油滴实验测定了电子的电荷量,D错误。
2.(多选)下列对原子结构的认识中,正确的是()A.原子中绝大部分是空的,原子核很小B.电子在核外旋转,库仑力提供向心力C.原子的全部正电荷都集中在原子核里D.原子核半径的数量级是10-10m【解析】选A、B、C。
原子由位于原子中的带正电荷的原子核和核外带负电的电子组成,电子在核外绕核高速旋转,库仑力提供向心力,由此可判断B、C正确。
根据α粒子散射实验知,原子核半径的数量级为10-15m,而原子半径的数量级为10-10m,故A正确,D错误。
3.(2018·银川高二检测)在α粒子散射实验中,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的()A.万有引力B.库仑力C.磁场力D.核力【解析】选B。
电荷之间是库仑力作用,万有引力很弱,可不计;核力是核子之间的作用力,故B正确。
4.(多选)关于α粒子散射实验的装置,下列说法正确的是()A.全部设备都放在真空中B.荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动C.若将金箔改为银箔,就不能发生散射现象D.金箔的厚度不会影响实验结果【解析】选A、B。
实验必须在真空中进行,故A对;荧光屏和显微镜应该能围绕金箔在一个圆周上转动,B正确;金箔改为银箔能发生散射现象,但不明显,C错误;α粒子穿透能力弱,金箔必须很薄,故D错。
原子结构习题及解析
《原子结构》作业参考解析1. 下列说法正确的是A. 因为p 轨道是“8”字形的，因此p 电子沿“8”字形轨道做绕核运动B. 主量子数为2时，电子层有2s 和2p 两个轨道C. 氢原子核外只有一个电子，因此核外只有一个原子轨道D. 电子云是|ψ|2 在空间分布的图像【D 】A ：原子核外的电子运动是没有固定轨道的，只是在核外某些区域出现的概率大，在某些区域出现的概率小，因此p 电子不是沿着“8”字形轨道做绕核运动的；B ：主量子数为2时，有2s 和2p 两种轨道，而其中2p 有3个简并轨道；C ：氢原子核外只有一个电子，但是却远远不止1个轨道，当这个电子位于1s 轨道上时，氢原子处于基态，而当这个电子位于其它高能级轨道时，氢原子处于激发态；D ：电子云是用小黑点密集程度的变化情况来形象化的描述核外电子概率密度分布的图形，而|ψ|2的物理意义是核外某处电子出现的概率密度，因此说电子云是|ψ|2 在空间分布的图像。
2. 下列原子轨道不存在的是A. 8sB. 3fC. 4dD. 7p【B 】根据量子数的取值要求，主量子数n 只能取1,2,3…等非零正整数；轨道角动量量子数l 的取值受n 的限制，只能取0,1,2,…,(n -1)，共取n 个值；磁量子数m 的取值又受l 的限制，只能取0,±1,±2…±l ，共取2l +1个值。
据此，当n 为3时，l 最大只能取值为2，当l 为2时是d 轨道，所以不可能出现3f 轨道。
3. 多电子原子中决定核外电子能量高低的量子数为A. n ,l ,m ,sB. n ,lmC. n ,lD. n【C 】主量子数n 的大小决定了核外电子离核的远近，由于电子离核越近，受原子核吸引越强，因此能量越低，而离核越远，受原子核吸引越小，因此能量越高，所以主量子数也是多电子原子核外电子能量高低的主要因素；而多电子原子核外的电子除了受到原子核的吸引外，还收到其它电子对其的排斥作用，我们主要考虑内层和同层电子对其的屏蔽作用，因此多电子原子核外电子能量的高低，同时还与其轨道角动量量子数l 有关；而磁量子数m 的取值确定原子轨道在空间的伸展方向，所以与电子和轨道的能量无关；自旋角动量量子数s 体现了电子的自旋运动，也与其能量无关，因此对于多电子原子而言，核外电子能量的高低主要受到n 和l 的影响。
《原子结构》第二课时教学案(人教版必修2)
第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构第二课时【复习提问】1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系2.为什么原子不显电性 ....3.为什么说原子的质量主要集中原子核上【引言】我们已经知道，原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有“广阔〞的运动空间。
在这“广阔〞的空间里，核外电子是怎样运动的呢【点评】通过对上节课内容的复习，过渡到新课的引入；由新的问题的提出，给出将要学习的内容，创设一种探究学习的气氛。
【板书】二、核外电子排布【讲述】电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.109×10-31kg)；(2)带负电荷；(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;(4)运动速度快(接近光速)。
因此，电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。
【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢【简介】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型：2.汤姆逊原子结构模型:3.卢瑟福原子有核模型4. 玻尔原子结构模型:【点评】通过原子模型的历史回忆,让学生体验假说、模型在科学研究中不可替代的作用; 尝试运用假说、模型的科学研究方法。
【阅读与讨论】学生阅读课本第六页第三自然段，分小组讨论核外电子排布的有哪些规律并派代表答复。
【归纳并板书】核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)；3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即最先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，等等。
4．最外层电子数那么不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。
【讨论】电子与原子核距离远近、能量上下有何关系【板书】电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N ……离核距离近远电子的能量低高最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2【媒体显示并讲述】尝试运用上述规律,排出钠原子核外的电子，并用原子结构示意图加以表示。
(全国通用版)2018-2019高中物理 第十八章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型课件 新人教
B．原子的中心有个核，叫作原子核
C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子
在核外旋转
解析：原子的核式结构模型是在α粒子的散射实验结果的基础上提出的，A
错误。原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范
围，称为原子核，B正确，C错误。原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质
〔对点训练1〕 如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会
引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则
这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合事实的是
( A)
A．1305、25、7、1
B．202、405、625、825
C．1202、1010、723、203
D．1202、1305、723、203
量，带负电的电子在核外旋转，D正确。
素养提升
α粒子散射过程中的受力及能量转化情况
1．α 粒子的受力情况 α 粒子与原子核间的作用力是库仑斥力 F＝kQr2q。 α 粒子离原子核越近，库仑力越大，运动加速度越大；反之，则越小。 方向：α 粒子的受力沿原子核与 α 粒子的连线，由原子核指向 α 粒子。
2．库仑力对α粒子的做功情况 (1)当α粒子靠近原子核时，库仑力做负功，电势能增加。 (2)当α粒子远离原子核时，库仑力做正功，电势能减小。 3．α粒子的能量转化情况 仅有库仑力做功，能量只在电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不 变。
案 例 在 α 粒子散射实验中，根据 α 粒子与原子核发生对心碰撞时能达 到的最小距离可以估算原子核的大小，现有一个 α 粒子以 2.0×107m/s 的速度去 轰击金箔，若金原子的核电荷数为 79。求 α 粒子与金原子核间的最近距离(已知 带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为 Ep＝kq1rq2，α 粒子质量为 6.64×10－ 27kg)。
最新-2018届高三物理总复习课时作业42 原子结构 新人
课时作业42 原子结构时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1.上海卷卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是( )图1解析：α粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以A、B、C错误，D 正确．答案：D2.四川卷氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n 跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则( )A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1解析：由题意可知：E m－E n＝hν1，E k－E n＝hν2.因为紫光的频率大于红光的频率，所以ν2>ν1，即k能级的能量大于m能级的能量，氢原子从能级k跃迁到能级m时向外辐射能量，其值为E k－E m＝hν2－hν1，故只有D项正确．答案：D图23．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图2中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中．下列说法中正确的是( )A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C ．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D ．加速度先变小，后变大解析：α粒子从a 到b ，受排斥力作用，电场力做负动，动能减少，电势能增大；α粒子从b 再运动到c ，电场力做正功．动能增加，电势能减少；到达c 点时，由于a 、c 在同一等势面上，所以从a 到c ，总功为零．故A 、B 错，C 对．α粒子从a 到b ，场强增大，加速度增大；从b 到c ，场强减小，加速度减小．故D 错．答案：C4．氢原子辐射出一个光子后，则( )A ．电子绕核旋转的半径增大B ．电子的动能增大C ．氢原子的电势能增大D ．原子的能级值增大解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小．另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝12mv 2＝ke22r.可见，电子运动半径越小，其动能越大．再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出一定的能量，所以原子的总能量减小．综上讨论，可知该题只有答案B 正确．答案：B图35．如图3所示，是氢原子四个能级的示意图．当氢原子从n ＝4的能级跃迁到n ＝3的能级时，辐射出光子a .当氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级时，辐射出光子b .则以下判断正确的是( )A ．光子a 的能量大于光子b 的能量B ．光子a 的频率大于光子b 的频率C ．光子a 的波长大于光子b 的波长D ．在真空中光子a 的传播速度大于光子b 的传播速度解析：参照提供的能级图，容易求得b 光子的能量大，E ＝h ν，所以b 光子频率高、波长小，所有光子在真空中速度都是相同的，正确答案是 C.该题考查光的本性问题，涉及到能级的基本规律．答案：C6．氢原子从n ＝3激发态向低能级状态跃迁可能放出的光子中，只有一种光子不能使金属A 产生光电效应，则下列说法正确的是( )A ．不能使金属A 产生光电效应的光子一定是从n ＝3激发态直接跃迁到基态时放出的B ．不能使金属A 产生光电效应的光子一定是从n ＝3激发态直接跃迁到n ＝2激发态时放出的C．从n＝4激发态跃迁到n＝3激发态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应D．从n＝4激发态跃迁到基态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应解析：氢原子从n＝3激发态向低能级跃迁时，各能级差为：E3→2＝－1.51 eV－(－3.4) eV＝1.89 eV，E3→1＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.18 eV，E2→1＝－3.4 eV－(－13.6) eV ＝10.2 eV，故3→2能级差最低，据E＝hν可知此时辐射的频率最低，因此一定不能使金属A产生光电效应，E4→3＝0.66 eV，故一定不能使A发生光电效应．答案：BC7．紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE1和ΔE2，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )A．两次均向高能级跃迁，且|ΔE1|>|ΔE2|B．两次均向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＞|ΔE2|解析：原子吸收紫外线，使原子由低能级向高能级跃迁，吸收ΔE1，再由高能级向低能级跃迁，放出可见光，紫外线光子能量大于可见光，故ΔE1＞ΔE2，D正确．答案：D8．(2018·重庆高考)氢原子部分能级的示意图如图4所示．不同色光的光子能量如下表所示．( )图4处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫解析：由能级图可知，只有原子从n＝4能级向n＝2能级以及从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发射光子的能量符合题目要求，两种光子对应的能量分别为2.55 eV和1.89 eV，分别为蓝—靛光和红光，选项A正确．答案：A二、计算题(3×12′＝36′)图59．如图5所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV 的光子．问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．解析：图6氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足：hν＝E n－E2＝2.55 eVE n＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以n＝4基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供：ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.跃迁图如图6.答案：12.75 eV 见解析图图710．一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，氢原子的能级的示意图如图7所示，则：(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射下列中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的能量最大初动能是多大？几种金属的逸出功W解析：(1)可能发射的光谱线条数与发射的频率相对应，因此有N ＝n n －2可得n ＝4时发射的光子频率最多为N ＝－2＝6种．(2)由玻尔的跃迁理论可得光子的能量E ＝E 4－E 2＝[(－0.85)－(－3.40)] eV ＝2.55 eV.(3)E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射到铯金属上时才能发生光电效应．根据爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km ＝E －W ，代入数据解得：E km ＝0.65 eV(或1.1×10－19J)．答案：(1)6种 (2)2.55 eV (3)铯 0.65 eV(或1.1×10－19J)11．氢原子处于基态时，原子能量E 1＝－13.6 eV ，已知电子电量e ＝1.6×10－19C ，电子质量m ＝0.91×10－30kg ，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r 1＝0.53×10－10m.(1)若要使处于n ＝2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？ (2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n ＝2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz ，今用一群处于n ＝4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？解析：(1)要使处于n ＝2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：h ν＝0－E 14得：ν＝8.21×1014Hz.(2)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力作向心力，有Ke 2r 22＝4π2mr 2T 2① 其中r 2＝4r 1，根据电流强度的定义I ＝e T② 由①②得I ＝e 216πr 1Kmr 1③ 将数据代入③得：I ＝1.3×10－4A.(3)由于钠的极限频率为6.00×1014Hz ，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为 E 0＝h ν＝6.63×10－34×6.00×10141.6×10－19eV ＝2.486 eV 一群处于n ＝4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差ΔE ≥E 0，所以在六条光谱线中有E 41、E 31、E 21、E 42四条谱线可使钠发生光电效应．答案：(1)8.21×1014Hz (2)1.3×10－4A (3)四条。
教育最新K122018_2019学年高中物理课时提升作业十一第三章原子核3.4原子核的结合能教科版选修3_5
课时提升作业十一原子核的结合能(30分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.某核反应方程为H H He+X。
已知H的质量为2.013 6 u H的质量为3.018 u He的质量为4.002 6 u,X的质量为1.008 7 u。
则下列说法中正确的是( )A.X是质子,该反应释放能量B.X是中子,该反应释放能量C.X是质子,该反应吸收能量D.X是中子,该反应吸收能量【解析】选B。
根据核反应方程满足质量数和电荷数守恒,X应为中子,反应前后Δm=2.013 6 u+3.018 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.020 3 u,故有质量亏损,为放能反应,故B正确。
2.一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的反应方程是H H He n,此反应过程产生的质量亏损为Δm。
已知阿伏伽德罗常数为N A,真空中的光速为c。
若1 mol氘和1 mol氚完全发生核反应生成氦,则在这个核反应中释放的能量为( )A.N AΔmc2B.N AΔmc2C.2N AΔmc2D.5N AΔmc2【解析】选B。
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时,释放出的能量为Δmc2,1 mol的氘核和1 mol的氚核结合成1 mol的氦核释放的能量为N AΔmc2。
3.(多选)如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像,下列说法中正确的是( )A.若D和E结合成F,结合过程中一定会吸收核能B.若D和E结合成F,结合过程中一定会释放核能C.若A分裂成B和C,分裂过程一定会吸收核能D.若A分裂成B和C,分裂过程一定会释放核能【解题指南】明确了核子的平均质量与结合能的对应关系,就可以顺利解答此题。
【解析】选B、D。
由题图可知,原子序数较小的核D、E结合成原子序数较大的核F时,因F 核子的平均质量小于D、E核子的平均质量,故出现质量亏损,由质能方程知,该过程一定放出核能,所以选项A错误,选项B正确;因为B、C核子的平均质量小于A核子的平均质量,故A 分裂成B、C的过程中一定要释放能量,所以选项C错误,选项D正确。
教育最新K122018-2019学年高中物理 课时提升作业九 第三章 原子核 3.2 放射性 衰变 教科版选修3-5
课时提升作业九放射性衰变(30分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)有关α、β、γ三种射线,下列说法中正确的是( )A.α射线是原子核里放射出的氦核,它的电离能力最强B.β射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有较强的穿透能力C.β射线是高速电子流,它是由原子核里的质子转变而来D.γ射线是波长很短的电磁波,它的穿透能力最强【解析】选A、D。
α射线是原子核中2个中子和2个质子结合而成的氦核,A正确;β射线是原子核中中子转化成一个质子时放出的,B、C均错;γ射线是光子,且穿透能力最强,D正确。
2.下面对某原子核衰变的描述中错误的是( )A.放出一个β粒子后,原子核的中子数减少1,原子序数减少1B.放出一个β粒子后,原子核的质量数不变,中子数减少1,质子数增加1C.放出一个α粒子后,原子核的质量数减少4,电荷数减少2D.γ射线是处于较高能级的原子核向低能级跃迁时释放的【解析】选A。
因β粒子的质量数为零,电荷数为-1,故放出一个β粒子后质量数不变,原子序数增加1,中子数减少1,A错,B正确。
因α粒子为He,故放出一个α粒子后原子核的质量数减少4,电荷数减少2,C正确。
γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时辐射出的。
D正确。
3.朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目,其焦点问题就是朝鲜的核电站用轻水堆还是重水堆。
重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239Pu),这种Pu可由铀239U)经过n次β衰变而产生,则n为( )A.2B.239C.145D.92【解析】选A。
其衰变方程为U Pu+e,发生β衰变时质量数不变,由电荷数守恒可以判断出发生β衰变的次数为2次。
【总结提升】巧解核衰变反应类问题的基本方法历年高考各类物理试题中都会有涉及核衰变反应类的试题出现,基本上都是基础性的题目,解答这类问题可按以下两个步骤进行分析。
(1)依据题意写出核衰变或核反应方程。
(2)由原子核的衰变或核反应方程,应用质量数与电荷数守恒的规律判断未知粒子的质量数和核电荷数,从而确定是哪种粒子。
新教材高中物理第四章原子结构和波粒二象性微点4爱因斯坦光电效应方程的应用课时作业新人教版选择性必修
微点4 爱因斯坦光电效应方程的应用1．单色光B 的频率为单色光A 的两倍，用单色光A 照射到某金属表面时，从金属表面逸出的光电子最大初动能为E 1；用单色光B 照射该金属表面时，逸出的光电子最大初动能为E 2.则该金属的逸出功为( )A ．E 2－E 1B ．E 2－2E 1C ．2E 1－E 2D ．E 1＋E 222.[2023·陕西安康高二统考]光电鼠标是一种常见的计算机输入设备，其原理利用了光电效应．在鼠标表面安装一个光电传感器，当光电传感器接收到光线，就会产生电信号，从而控制计算机的操作．关于光电效应，下列说法正确的是( )A ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应B ．入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大C ．对于给定的金属，入射光的频率越大，逸出功越大D ．同一光电管，入射光的波长越长，对应的遏止电压越小 3．(多选)用波长为λ和3λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为3∶1, 普朗克常量和真空中光速分别用h 和c 表示，那么下列说法正确的有( )A ．该种金属的逸出功为hc 3λB ．该种金属的逸出功为hc 4λC ．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应D ．波长超过3λ的光都不能使该金属发生光电效应 4．在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K 的极限频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的光照射在阴极上，若在A 、K 之间加一数值为U 的反向电压时，光电流恰好为零，则下列判断错误的是( )A ．阴极材料的逸出功等于hν0B ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为eUC ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为hν－hν0D ．无光电子逸出，因为光电流为零5．某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料( )A .仅钠能产生光电子B ．仅钠、铜能产生光电子C ．仅钠、铂能产生光电子D ．都能产生光电子6．用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.6eV 的光照射到光电管上时，电流表G 有读数．移动滑动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.9V 时，电流表读数为0，则以下说法正确的是( )A ．光电子的初动能可能为0.8eVB ．光电管阴极的逸出功为0.9eVC ．开关S 断开后，电流表G 示数为0D ．改用能量为2eV 的光子照射，电流表G 有电流，但电流较小7．光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用．某同学为了测出某光电管阴极的极限频率，设计了如图所示的电路．用频率为ν1的光照射光电管阴极K ，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为U 1时，μA 表的示数刚好为零，换用频率为ν2的光照射光电管阴极K ，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为U 2时，μA 表的示数也刚好为零，则该光电管阴极K 的极限频率为( )A ．ν2U 1－ν1U 2U 1－U 2B ．ν2U 1＋ν1U 2U 1＋U 2C ．ν1U 1－ν2U 2U 1－U 2D ．ν1U 1＋ν2U 2U 1＋U 28．A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子的最大初动能分别为E A 、E B ，普朗克常量为h ，则下列说法正确的是( )A ．A 、B 两种光子的频率之比为1∶2B ．所产生光电子的最大初动能之比为2∶1C ．该金属的逸出功W 0＝E A －2E BD ．该金属的截止频率νc ＝E A －E Bh9．在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应．对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是( )A ．饱和光电流B ．遏止电压C ．光电子的最大初动能D ．逸出功10．如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极K ，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V 时，电流表读数为零．把电路改为图乙，当电压表读数为1.5V 时，逸出功W 及电子到达阳极时的最大动能E k 为( )A ．W ＝3.1eV E k ＝4.5eVB ．W ＝1.9eV E k ＝2.1eVC ．W ＝1.7eV E k ＝1.9eVD ．W ＝1.5eVE k ＝0.6eV11．(多选)我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号．如图所示，A 和K 分别是光电管的阳极和阴极，加在A 、K 之间的电压为U.现用发光功率为P 的激光器发出频率为ν的光全部照射在K 上，回路中形成电流．已知阴极K 材料的逸出功为W 0，普朗克常量为h ，电子电荷量为e.以下说法正确的是( )A ．光电子到达A 时的最大动能为hν－W 0＋UeB ．光电子到达A 时的最大动能为hν－W 0－UeC ．若每入射N 个光子会产生1个光电子且所有的光电子都能到达A ，则回路的电流强度为Pe NhνD ．若每入射N 个光子会产生1个光电子且所有的光电子都能到达A ，则回路的电流强度为NP ehν微点4 爱因斯坦光电效应方程的应用1．答案：B解析：根据光电效应方程，用单色光A 照射某金属表面时，有E 1＝hν－W 逸出功，用单色光B 照射该金属表面时，有E 2＝h ·2ν－W 逸出功，联立解得W 逸出功＝E 2－2E 1，故ACD 错误，故B 正确．2．答案：D解析：当入射光的频率大于金属的极限频率时，该金属才能够产生光电效应，A 错误；根据光电效应方程U c e ＝12mv 2m ＝hν－W 逸出功可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，B 错误；对于给定的金属，其逸出功的大小为定值，与入射光的频率无关，C 错误；根据光电效应方程可知，同一光电管，入射光的波长越长，频率越小，对应的遏止电压U c 越小，D 正确．3．答案：BC解析：根据光电效应方程可知12mv 2m 1 ＝hc λ－W 逸出功，12mv 2m 2 ＝hc3λ－W 逸出功其中v m 1∶v m 2＝3∶1解得W 逸出功＝hc4λ，选项A 错误，B 正确；因为当波长为4λ的光恰能使金属发生光电效应，则波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应，选项C 正确，D 错误.4．答案：D解析：阴极材料的逸出功W 0＝hν0，A 正确；由于入射光的频率ν＞ν0，则能发生光电效应，有光电子逸出，D 错误；但是A 、K 间加的是反向电压，电子飞出后要做减速运动，当速度最大的光电子减速到A 端速度为零时，光电流恰好为零，由动能定理得：－eU ＝0－E km ，则E km ＝eU ，故B 正确；由爱因斯坦光电效应方程：E km ＝hν－W 0，可得E km ＝hν－hν0，C 正确．5．答案：D解析：根据光电效应方程可知E k ＝hν－W 0＝h c λ－W 0只要光的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长最小值小于100nm ，小于钠、铜、铂的极限波长，故三种金属都能产生光电子．故选D.6．答案：A 解析：当电压表的示数大于或等于0.9V 时，电流表的示数为0，可知遏止电压为0.9V ，根据eU c ＝E km ，则光电子的最大初动能为0.9eV ，则光电子的初动能可能为0.8eV ，A 正确；根据光电效应方程E km ＝hν－W 0，则逸出功为W 0＝hν－E km ＝3.6eV －0.9eV ＝2.7eV ，B 错误；光电管接的是反向电压，当开关断开后，光电管两端的电压为0，逸出的光电子能够到达另一端，则仍然有电流流过电流表G ，C 错误；改用能量为2eV 的光子照射，因光子能量小于逸出功，则不会发生光电效应，D 错误．7．答案：A解析：根据光电效应方程有eU 1＝hν1－hν0eU 2＝hν2－hν0解得ν0＝ν2U 1－ν1U 2U 1－U 2故选A. 8．答案：C 解析：由ε＝hν知，光子的能量与频率成正比，则A 、B 两种光子的频率之比为2∶1，故A 错误；E A ＝hνA －W 0，E B ＝hνB －W 0，解得E A E B ＝hνA －W 0hνB －W 0≠21，W 0＝E A －2E B ，故B 错误，C 正确；该金属的截止频率为νc ＝W 0h ＝E A －2E Bh，故D 错误．9．答案：A解析：饱和光电流和入射光的强度有关，这个实验中可以通过控制入射光的强度来实现饱和光电流相同，A 正确；不同金属的逸出功是不同的，同种频率的单色光，光子能量hν相同，根据光电效应方程E km ＝hν－W 0可知，两种金属中逸出的光电子的最大初动能E km 不同，CD 错误；根据遏止电压和光电子最大初动能的关系U c ＝E kme可知，光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B 错误．10．答案：B解析：甲图中所加的电压为反向电压，根据题意可知，遏止电压为0.60eV ，根据E k ＝eU c 可知，光电子的最大初动能为0.60eV ，根据光电效应方程E k ＝hν－W 0，解得逸出功W 0＝hν－E k ＝2.5eV －0.60eV ＝1.9eV ，乙图中所加的电压为正向电压，根据动能定理eU c ＝E k ′－E k ，解得电子到达阳极的最大动能为E k ′＝eU c ＋E k ＝1.5eV ＋0.6eV ＝2.1eV 故选B.11．答案：AC解析：根据光电效应方程E k ＝hν－W 0可得到达A 时的最大动能，从K 到A 电场力做正功，可得最大动能为E km ＝E k ＋eU ＝hν－W 0＋eU ，故A 正确，B 错误；已知激光发射器激光发射的功率为P ，光子所带能量为hν，则单位时间内通过的光子数量为n ＝Phν，单位时间内产生的光电子数目为n 1＝n N ＝P hνN ，由电流的定义得I ＝Q t ＝n 1e ＝PeNhν，故C 正确，D 错误．故选AC.。
[K12配套]2018_2019学年高中化学课时分层作业4化学电源苏教版选修4
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课时分层作业(四) 化学电源(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列说法中不正确的是( )A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃D[本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。
废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
]2．下列化学电池对环境污染较小的是( )A．氢氧燃料电池B．锌锰电池C．镍镉电池D．铅蓄电池A[B、C、D三种电池都含有能污染环境的重金属，造成环境污染。
氢氧燃料电池，它消耗的是氢气，产物为水，对环境造成的污染很小。
]3．锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为Zn(s)＋2MnO2＋2NH＋4===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )【导学号：73702046】A．Zn B．碳C．MnO2和NH＋4D．Zn2＋和NH＋4【答案】C4．氢氧燃料电池工作时的电解质可以是强酸溶液，也可以是强碱溶液，有关这两种条件下的氢氧燃料电池叙述正确的是( )A．它们的负极反应式相同B．它们的正极反应式相同C．它们的总反应方程式相同D．它们的电流总是从负极流向正极C[氢氧燃料电池的电解质为强酸溶液时，负极反应为H2－2e－===2H＋，正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，电池反应为2H2＋O2===2H2O；若为强碱溶液，负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，正极反应为O2＋2H2O＋4e －===4OH－，电池反应为2H2＋O2===2H2O。
]5．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2Ag＋Zn(OH)2放电充电Ag2O＋Zn＋H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( )【导学号：73702047】A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．ZnD[电池放电时发生原电池反应，其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，即负极材料为Zn。
[推荐学习]2018_2019学年高中物理课时提升作业四第二章原子结构2.1电子教科版选修3_5
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课时提升作业四电子(30分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1.汤姆孙对阴极射线本质的研究,采用的主要方法有 ( )A.用阴极射线轰击金箔,观察其散射情况B.用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量C.让阴极射线通过电场和磁场,通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷D.用阴极射线轰击荧光物质,对荧光物质发出的光进行光谱分析【解析】选C。
汤姆孙是通过对阴极射线在电场和磁场中的偏转情况的研究,来判断其电性和计算其比荷的。
2.(多选)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一定的结构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【解析】选B、C、D。
发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现说明原子有一定的结构,B正确;电子是人类发现的第一种微观粒子,C正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,D正确。
3.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,符合事实的是( )A.+3×10-19CB.+4.8×10-19CC.-3.2×10-26CD.-4.8×10-19C【解析】选B、D。
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。
1.6×10-19C是目前为止自然界中最小的电荷量,故B、D正确。
4.(多选)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,打在荧光屏上的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,打在荧光屏上的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,则偏转磁场强度应该先由小到大,再由大到小【解析】选A、C。
【优质试卷】2019-2020高中物理 课时提升作业四 第二章 原子结构 2.1 电子 教科版选修3-5
课时提升作业四电子(30分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1.汤姆孙对阴极射线本质的研究,采用的主要方法有 ( )A.用阴极射线轰击金箔,观察其散射情况B.用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量C.让阴极射线通过电场和磁场,通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷D.用阴极射线轰击荧光物质,对荧光物质发出的光进行光谱分析【解析】选C。
汤姆孙是通过对阴极射线在电场和磁场中的偏转情况的研究,来判断其电性和计算其比荷的。
2.(多选)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一定的结构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【解析】选B、C、D。
发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现说明原子有一定的结构,B正确;电子是人类发现的第一种微观粒子,C正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,D正确。
3.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,符合事实的是( )A.+3×10-19CB.+4.8×10-19CC.-3.2×10-26CD.-4.8×10-19C【解析】选B、D。
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。
1.6×10-19C是目前为止自然界中最小的电荷量,故B、D正确。
4.(多选)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,打在荧光屏上的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,打在荧光屏上的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,则偏转磁场强度应该先由小到大,再由大到小【解析】选A、C。
初中九年级化学课题二《原子的结构》第一课时作业
第三单元 课题2 原子的结构（1） 作业设计【基础性作业】（必做题） 1．年底，“悟空”号卫星上的计算机被太空中带正电的某些粒子击中，导致”死机”，在遥控指令下，计算机重新启动，卫星恢复正常。
带正电的粒子可能是（ ） A.原子核，质子 B. 原子核，中子 C. 电子，原子核 D. 电子，质子【答案】A 【学业质量】2.如图是核聚变燃料氦的原子结构模型。
则其原子核内的质子数为（ ） A ．1 B ．2 C ．3 D ．5 【答案】B 【学业质量】3．某原子的质子数为26，中子数比质子数多4个，则该原子中所含的粒子总数为 ( ) A ．26 B ．56 C ．82 D ．86 【答案】C 【学业质量】必备知识关键能力solo 质量水平难度f原子内部的微粒中，质子以及原子核带正电，核外电子带负电，中子不带电 认识记忆B1 U L1 容易（0.9）必备知识关键能力solo 质量水平难度f原子中：质子数=核外电子数；原子中，电子在核外绕核运动，原子核内有两种粒子，分别是质子和中子；理解掌握B2UL1容易（0.7） 必备知识关键能力 solo 质量水平 难度f 原子内部的微粒构成：原子中有质子、中子、电子三种微粒，其中质子数=核外电子数理解掌握B2UL1容易（0.8）4．下列对原子性质和构成的叙述：①原子是化学变化中的最小粒子；②原子在不停地运动；③物质都是由原子构成的；④原子核都是由质子和中子构成的；⑤原子不显电性。
其中不正确的是( ) A ．①② B ．③④ C ．③⑤ D ．只有④ 【答案】B 【学业质量】5．如图是某元素的原子结构示意图，该原子的核电荷数为______，核外有______个电子层，第二层上有______个电子，最外层上有______个电子。
【答案】16 3 8 6 【学业质量】6．生物体死亡后，体内含有的碳-14会逐渐减少（称为衰变）。
因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量，来计算它存活的年代，这种方法称之为放射性碳测年法。
【2019-2020】高中物理课时提升作业五第二章原子结构2
教学资料参考范本【2019-2020】高中物理课时提升作业五第二章原子结构2撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________(30分钟50分)一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1.(多选)关于α粒子散射实验的下列说法中正确的是( )A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进,少数发生了较大偏转,极少数偏转超过90°,有的甚至被弹回接近180°B.使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子,当α粒子接近核时,是核的排斥力使α粒子发生明显偏转,当α粒子接近电子时,是电子的吸引力使之发生明显偏转C.实验表明原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量【解析】选A、C。
A是对α粒子散射实验的正确描述,正确;使α粒子偏转的力是原子核对它的库仑斥力,电子对α粒子的影响就像灰尘对枪弹的影响,完全可以忽略,故B错误;极少数α粒子被弹回表明:作用力很大→原子内部的“核”质量很大,电量集中,故C正确;原子核外的电子尽管质量小,但也有质量,D错误。
2. 在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示。
图中P、Q为轨迹上的点,虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为四个区域。
不考虑其他原子核对该α粒子的作用,那么关于该原子核的位置,下列说法中正确的是( )A.可能在①区域B.可能在②区域C.可能在③区域D.可能在④区域【解析】选A。
α粒子带正电,原子核也带正电,对靠近它的α粒子产生斥力,故原子核不会在④区域;如果原子核在②、③区域,α粒子会向①区域偏;如原子核在①区域,可能会出现如题图所示的轨迹,故应选A.本题是原子物理和静电场的综合题,它利用图示的形式给出了信息,所以同学们在做题时,要从图中找出隐含的信息,以便准确解题。
原子的结构 第二课时教学设计
原子的结构(第二课时)教学设计一、教材分析教材中本节课内容包括核外电子排布和离子形成两部分的内容。
学生在课题1的学习中，知道许多物质是由分子、原子构成的，本节课介绍构成物质的另一种粒子——离子。
该知识是上节课原子的结构的延伸，也为其后第十单元及第十一单元的酸碱盐知识的学习奠定基础，可见本节课内容的重要性。
教材第一部分先从核外电子运动的特点引出电子层的概念并介绍核外电子的分层排布规律，通过1-18号元素的原子结构示意图初步展示核外电子的分层排布。
随后引入“相对稳定结构”概念，从而归纳非金属、金属元素的最外层电子数的特点及其得失最外层电子的趋势。
第二部分以钠与氯气反应的实例加以拟人的卡通图说明离子是如何形成并通过静电作用形成化合物的，同时介绍离子符号的书写。
最后以一个总结性的图表概括描述物质与其构成粒子之间的关系。
可见，教材通过宏观、微观、符号三种表征方式介绍、分析离子的形成。
由此可知，离子的形成应该是本节课中教材强调的重点，前面核外电子排布的知识是为离子形成的讲解做铺垫的。
二、学情分析对于微观理论，虽然学生在物理课中了解了一些，但微观世界无法用肉眼直接看到，学生形成不了表象认识，抽象的化学概念学生不容易理解和掌握，只有通过学生熟悉的日常现象，提出问题，引起学生思考，解释学生已有的现象，把微观世界的探索引向深入，完成学生微观理论的形成。
三、教学目标1.知识与技能（1）通过形象的比喻，知道核外电子运动特点是分层排布的；（2）通过离子形成过程的学习，知道离子符号的含义，学会书写离子符号；（3）初步认识离子是构成物质的一种微粒；（4）通过本节课小结部分，能描述物质与其构成粒子之间的关系。
2.过程与方法（1）通过观察、归纳的方法总结出原子最外层电子数与元素的类别和性质的密切关系;（2）通过角色扮演NaCl的形成，了解离子的形成过程；（3）通过模型展示等方法，会在宏观物质与微观粒子之间建立联系。
3.情感态度与价值观（1）通过了解物质与其构成粒子之间的关系，初步形成物质的微粒观；（2）初步了解世界的物质性。
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课时提升作业四电子
(30分钟50分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
1.汤姆孙对阴极射线本质的研究,采用的主要方法有 ( )
A.用阴极射线轰击金箔,观察其散射情况
B.用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量
C.让阴极射线通过电场和磁场,通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷
D.用阴极射线轰击荧光物质,对荧光物质发出的光进行光谱分析
【解析】选C。
汤姆孙是通过对阴极射线在电场和磁场中的偏转情况的研究,来判断其电性和计算其比荷的。
2.(多选)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一定的结构
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
【解析】选B、C、D。
发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现说明原子有一定的结构,B正确;电子是人类发现的第一种微观粒子,C正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,D正确。
3.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,符合事实的是( )
A.+3×10-19C
B.+4.8×10-19C
C.-3.2×10-26C
D.-4.8×10-19C
【解析】选B、D。
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。
1.6×10-19C是目前为止自然界中最小的电荷量,故B、D正确。
4.(多选)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,打在荧光屏上的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,打在荧光屏上的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,则偏转磁场强度应该先由小到大,再由大到小
【解析】选A、C。
由粒子的电性及左手定则可知B项错误;由R=可知,B越小,R越大,故D项错误。
【补偿训练】
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( )
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,若使电子射线向下偏转,所受洛伦兹力应向下,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,所受电场力方向应向下,则所加电场方向应沿z轴正方向,由此可知B正确。
5. 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2v
B.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
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
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v
【解析】选D。
由qU=mv2得v=,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。
二、非选择题(20分)
6.一种测定电子比荷的实验装置如图所示。
在真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高电压加速后,形成一细束电子流,以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域。
若两极板C、D间无电压,电子将打在荧光屏上的O点;若在两极板间施加电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的光点又回到O。
已知极板的长度l=5.00cm,C、D间的距离d=1.50cm,极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L=12.50cm,U=200V,B=6.3×10-4T,P点到O点的距离y=3.0cm。
试求电子的比荷。
【解题指南】解答本题要明确以下三点:
(1)粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动时,洛伦兹力与电场力平衡。
(2)粒子在电场中偏转时,在平行极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向做初速度为零的匀加速直线运动。
(3)粒子射出电场时,其速度方向的反向延长线与粒子初速度方向交于电场的中点。
【解析】因电子在正交的电场、磁场中不偏转且做匀速直线运动,所以有Bev=Ee=e,所以v=。
①
电子在只有偏转电场时,出场偏转距离设为y1,则由几何关系知=,
所以y1=②
而y1=at2=③
由①②③得,电子的比荷
==
C/kg
=1.6125×1011C/kg。
所以电子的比荷为1.6125×1011C/kg.
答案:1.6125×1011C/kg
【总结提升】测比荷的方法
测量带电粒子的比荷,常见的测量方法有两种:
(1)利用磁偏转测比荷,由qvB=m得=,只需知道磁感应强度B、带电粒子的初速度v 和偏转半径R即可。
(2)利用电偏转测比荷,偏转量
y=at2=·()2,故=。
所以在偏转电场U、d、L已知时,只需测量v和y即可。
【补偿训练】
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=U0时,使得某个质量为m1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=U1时,观察到某个质量为
m2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m1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
m1g=,
得q=。
(2)质量为m2的油滴向下做匀加速运动,
d=at2,得a=。
若油滴带正电,所受库仑力方向向下,由牛顿第二定律得a=>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m2g-q=m2a,
解得q=(g-)。
答案:(1)(2)(g-)。