2024-2025学年新教材高中物理课时作业10电子的发现与汤姆孙原子模型含解析鲁科版选择性必修3

PAGE5-课时分层作业(十)电子的发觉与汤姆孙原子模型(建议用时：25分钟)◎考点一阴极射线的探讨1．(多选)关于阴极射线，下列说法正确的是()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的比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子的比荷小AC[由阴极射线在电场中的偏转方向可推断其带负电，A对；汤姆孙用试验测定，阴极射线比荷是氢原子比荷的近两千倍，C对．]2．(多选)关于阴极射线，下列说法正确的是()A．阴极射线就是淡薄气体导电的辉光放电现象B．阴极射线是由阴极发出的电子流C．阴极射线是组成物体的原子D．阴极射线沿直线传播，但可被电场、磁场偏转BD[阴极射线是由阴极发出的电子流，B正确，A错误；电子是原子的组成部分，C错误；电子可被电场、磁场偏转，D正确．]3．阴极射线管中加高电压的作用是()A．使管内的气体电离B．使阴极发出阴极射线C．使管内障碍物的电势上升D．使管内产生强电场，电场力做功使电子加速D[在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炙热状态而放射出的电子流，B错误；放射出的电子流通过高电压加速后，获得较高的能量，与玻璃管壁发生撞击而产生荧光，故A、C错误，D正确．]4．汤姆孙通过对阴极射线的探讨发觉了电子．如图所示，把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间，可以视察到电子束偏转的方向是()A．向下 B．向上C．向左 D．向右A[电子从阴极射向阳极，依据左手定则，磁感线穿入手心，四指指向电子运动的反方向，可知洛伦兹力的方向向下，则电子束向下偏转．故A正确．]5．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，在下列措施中可采纳的是()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；若所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．]6．(多选)下列说法正确的是()A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e＝1.60217733(49)×10－19CB．电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴试验”测出的C．汤姆孙油滴试验更重要的发觉是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍D．通过试验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量BD[电子的电荷量是密立根通过“油滴试验”测出的，A、C错误，B正确；测出比荷的值eq\f(e,m)和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，故D正确．]7．(多选)关于电子的发觉，下列叙述正确的是()A．电子的发觉，说明原子是由电子和原子核组成的B．电子的发觉，说明原子具有肯定的结构C．电子是第一种被人类发觉的微观粒子D．电子的发觉，比较好地说明白物体的带电现象BCD[发觉电子之前，人们认为原子是不行再分的最小粒子，电子的发觉，说明原子有肯定的结构，B正确；电子是人类发觉的第一种微观粒子，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．]8．(多选)如图所示是汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法正确的是()A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转D．若在D1、D2之间加上垂直纸面对里的磁场，则阴极射线打到右端的P2点ACD[试验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，选项C正确，B错误；加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力，要发生偏转，选项D正确．当不加电场和磁场时，由于电子所受的重力可以忽视不计，因而不发生偏转，选项A正确．]◎考点二汤姆孙原子结构模型9．(多选)下列说法正确的是()A．汤姆孙探讨阴极射线，用测定粒子比荷的方法发觉了电子B．电子的发觉证明白原子是可分的C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置D．汤姆孙原子模型是正确的ABC[通过物理学史可知，选项A正确；依据电子发觉的重要意义可得，选项B正确；选项C描述的是汤姆孙原子模型，选项C正确；汤姆孙原子模型本身是错误的，选项D错误．](建议用时：15分钟)10．如图所示，从正离子源放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，发觉离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则下列说法正确的是()A．增大电场强度EB．减小磁感应强度BC．减小加速电压U，增大电场强度ED．适当地加大加速电压UD[正离子进入相互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，选项D正确．]11．(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，工作时它能放射阴极射线，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．下列说法正确的是()A．假如偏转线圈中没有电流，则阴极射线应当打在荧光屏正中的O点B．假如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当垂直纸面对里C．假如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当垂直纸面对里D．假如要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动，则偏转磁场强度应当先由小到大，再由大到小AC[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＝eq\f(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．]12．为了测定带电粒子的比荷eq\f(q,m)，让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，假如在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于粒子的入射方向，磁感应强度大小为B，则粒子恰好不偏离原来的方向，求eq\f(q,m)为多少？[解析]设带电粒子以速度v0垂直电场方向进入匀强电场，则d＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qE,2m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v0)))eq\s\up12(2)， ①此带电粒子垂直入射到正交的电磁场区域时不发生偏转，由平衡条件qE＝qv0B，得v0＝eq\f(E,B)， ②由①②两式得eq\f(qEL2,2md)＝eq\f(E2,B2)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(2Ed,B2L2)．[答案]eq\f(2Ed,B2L2)13．在汤姆孙测阴极射线比荷的试验中，采纳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；假如再利用通电线圈在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θ，试解决下列问题：(1)说明阴极射线的电性；(2)说明图中磁场的方向；(3)依据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷．[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，且洛伦兹力与电场力平衡，由左手定则可得磁场的方向垂