2019-2020年高中物理 3.1電子的發(fā)現(xiàn)及其重大意義自我小測 滬科版選修3-5.doc

2019-2020年高中物理 3.1電子的發(fā)現(xiàn)及其重大意義自我小測 滬科版選修3-51如圖所示，電子在電勢差為U1的電場加速后，垂直射入電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場。在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()AU1變大，U2變大 BU1變小，U2變大CU1變大，U2變小 DU1變小，U2變小2(1)向熒光屏上看去，電子向我們飛來，在偏轉(zhuǎn)線圈中通以如圖所示電流，電子的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?)A向上B向下 C向左 D向右(2)如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常偏小，可能是下列哪些原因引起的()A電子槍發(fā)射能力減小B加速電壓的電壓過高，電子速度偏大C偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，偏轉(zhuǎn)線圈匝數(shù)減少D偏轉(zhuǎn)線圈電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱3如圖所示，光電管的陰極被某種頻率的光照射后，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。陰極K上的電子被激發(fā)逸出表面(初速度為零)，經(jīng)加速電壓U加速后達(dá)到陽極A上，并立即被A吸收。若電流大小為I，電子電荷量為e，質(zhì)量m，求： (1)A極在單位時(shí)間內(nèi)所受的沖量為_。(2)陰極K的材料原來為銣，現(xiàn)改為銫。若照射光的頻率保持不變，則A受到的光壓將_(填“增大”或“減小”)。4已知電子質(zhì)量為9.11031 kg，電荷量為1.61019 C，當(dāng)氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為0.531010 m時(shí)，則該電子繞核運(yùn)動的速度為_、頻率為_、動能為_、等效電流為_。(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2)5湯姆生認(rèn)為陰極射線發(fā)射的物質(zhì)是電子而不是原子，是因?yàn)開。6一束電子流平行于如圖所示的極板射入，極板P、P間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁碭B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角rad。已知極板長L3.0102 m，電場強(qiáng)度大小為E1.5104V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B5.0104T。求電子比荷。7美國科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)首次測得電子電量。油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連，上下板分別帶正、負(fù)電荷。油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，經(jīng)上板中央小孔落到兩板間的勻強(qiáng)電場中，通過顯微鏡可以觀察到它運(yùn)動的情況。兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力。(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差U，當(dāng)UU0時(shí)，使得某個(gè)質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動，求該油滴所帶的電荷量。(2)若油滴進(jìn)入電場時(shí)的初速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢差UU1時(shí)，觀察到某個(gè)質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場后做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t運(yùn)動到下極板，求此油滴所帶的電荷量。參考答案1解析：要使電子的偏轉(zhuǎn)角變大，可以由兩種途徑：減小U1使發(fā)射速度減小，從而增加偏轉(zhuǎn)時(shí)間。增大U2增加偏轉(zhuǎn)力，綜合分析得B正確。答案：B2解析：(1)根據(jù)安培定則，環(huán)形磁鐵右側(cè)為N極、左側(cè)為S極，在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生水平向左的勻強(qiáng)磁場，利用左手定則可知，電子向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確。(2)電視畫面幅度減小是由于偏轉(zhuǎn)角太小引起的。其原因一是因?yàn)殡娮拥乃俣忍?，即加速電壓過高；二是因?yàn)槠D(zhuǎn)磁場的強(qiáng)度太弱。偏轉(zhuǎn)線圈中電流太小和匝間短路引起的有效匝數(shù)減少都會使磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱，故選項(xiàng)B、C、D正確。答案：(1)A(2)BCD3解析：(1)電子到達(dá)A時(shí)的動能為eUmv2，電子被A板吸收，每個(gè)電子對A板的沖量為p0mv，兩式合并后得p0。單位時(shí)間內(nèi)被A板吸引的電子數(shù)為n，所以pnp0I。(2)光電子逸出動能增大，光電子數(shù)增多，這都會使光壓增加。答案：(1)I(2)增大4解析：電子受核的庫侖力充當(dāng)繞核轉(zhuǎn)動的向心力，由公式m，可得ve2.18106 m/s，f6.551015 HzE2.161018 JI1.05103A。答案：2.18106 m/s6.551015 Hz2.161018 J105103A5解析：由電子的發(fā)現(xiàn)過程我們可知陰極發(fā)射線發(fā)射的物質(zhì)的比荷，比那時(shí)已知質(zhì)量最小的氫離子的比荷都要大2 000倍，當(dāng)測得了發(fā)射物質(zhì)的電荷量，用比荷和帶電量求出發(fā)射物質(zhì)的質(zhì)量，得出發(fā)射物質(zhì)的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量。答案：電子質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量6解析：電子在電、磁場的復(fù)合場中不偏轉(zhuǎn)，則有BqvEq得v電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時(shí)，其軌跡如圖：r15L又由Bqv代入得1.31011C/kg。答案：1.31011 C/kg7解析：(1)當(dāng)UU0時(shí)，油滴恰好做勻速直線運(yùn)動，滿足：m1gq0，即q。(2)當(dāng)UU1時(shí)，質(zhì)量為m2的油滴向下做勻加速運(yùn)動，則m2gqm2adat2，由此得q(g)(gt22d)。答案：(1)(2)(gt22d)