2018学年高中物理教科版选修3-5学业分层测评4 第2章 1

学业分层测评(四)

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．已知X射线的“光子”不带电，假设阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是()

A．阴极射线管内的高电压不能够对其加速而增加能量

B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转

C．阴极射线通过磁场方向一定不会发生改变

D．阴极射线通过偏转电场能够改变方向

E．阴极射线通过磁场方向可能发生改变

【解析】因为X射线的“光子”不带电，故电场、磁场对X射线不产生作用力，故选项A、B、C对．

【答案】ABC

2．如图2-1-8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(

)

图2-1-8

A．导线中的电流由A流向B

B．导线中的电流由B流向A

C．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

E．若将直导线AB放在管的正上方，电流方向不变，则电子束的径迹将向上偏

【解析】阴极射线是高速电子流，由左手定则判断可知，磁场垂直纸面向里，由安培定则可知，导线AB中的电流由B流向A，且改变AB中的电流方向时可以使电子束的轨迹往上偏．若电流方向不变，将导线AB放在管的上方，由左手定则可以判断，电子束的轨迹将向上偏．故B、C、E均正确．【答案】BCE

3．英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现()

【导学号：11010018】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反

C．不同材料作阴极所产生的阴极射线的比荷相同

D．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同

E．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量

【解析】汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现，阴极射线在磁场中的受力情况跟负电荷受力情况相同，不同材料所产生的阴极射线的比荷相同，A、B、C均对，D错；汤姆孙通过实验粗略地测出了阴极射线粒子的电荷量，E错．【答案】ABC

4．下列说法中正确的是()

A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e＝1.602 177 33(49)×10－19 C

B．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电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量E．阴极射线的本质是电子

【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e

m和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，故D正确．阴

极射线即电子流，E正确．

【答案】BDE

5．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

E．电子的发现说明原子核具有一定的结构

【解析】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，E 错误；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．

【答案】 BCD

6．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图2-1-9所示的电流，电子的偏转方向为________．

图2-1-9

【解析】 根据安培定则，环形磁铁右侧为N 极、左侧为S 极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转．

【答案】 向上

7．为测定带电粒子的比荷q m ，让这个带电粒子垂直飞进平行金属板间，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 ，如果在两板间加垂直电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直粒子的入射方

向，磁感应强度为B ，则离子恰好不偏离原来方向，求比荷q m 的值为多少？

【解析】 只加电场时，在垂直电场方向

d ＝12(Eq m )(L v 0

)2 加磁场后，粒子做直线运动，则q v 0B ＝Eq ，即v 0＝E B .

联立解得：q m ＝2dE B 2L 2.

【答案】 2dE B 2L 2

8．一个半径为1.62×10－4 cm 的带负电的油滴，在电场强度等于1.92×105 V/m 的竖直向下的匀强电场中．如果油滴受到的电场力恰好与重力平衡，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/m 3.

【解析】 油滴质量：m ＝ρV

① 其中V ＝43πR 3

②

又由力平衡知识：mg＝qE ③

解①②③得：q＝8.0×10－19 C

由e＝1.6×10－19 C知q＝5e

即带5个电子的电荷．

【答案】5个

[能力提升]

9．如图2-1-10所示，从正离子源发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，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则下列说法正确的是()

图2-1-10

【导学号：11010019】A．增大电场强度E

B．增大磁感应强度B

C．减小加速电压U，增大电场强度E

D．适当地加大加速电压U

E．适当地减小电场强度E

【解析】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

＝q v B，方向向下，离子向上偏，说

洛

明电场力大于洛伦兹力，要使离子沿直线运动，须qE＝q v B，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，减小电场力的途径是减小电场强度E.选项B、D、E正确．

【答案】BDE

10．如图2-1-11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()