高中物理第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门自我小测粤教版选修3_

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1、敲开原了的大门1如图3-1-4所示，电子在电势差为U】的电场川加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场屮.在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况屮，一定能使电子的偏转角变大的是()图3_1—4A.U变大、U2变大B.th变小、鸟变大C.6变大、鸟变小D.5变小、鸟变小2汤姆生认为阴极射线中的带电粒子是电子，而不是原子，是因为.3显像管内电子枪发射的电子流为480uA,经过1.0X105电压的加速后到达荧光屏,那么每秒钟有个电子到达荧光屏，每个电子到达荧光屏吋所具有的动能大小为4已知电子质量为9

2、.1X10'31kg,电荷量为一1.6X10T9C,当氢原子核外电子绕核旋转的轨道半径为0.53X10_,(>m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流(静电力常量k=9.0X109N•m电子在电场中的运动时间；电子飞离电场吋速度的大小和方向;/C2).5已知电子的质量m=9.1X10-31kg,电荷量e=1.6X10_19C,它以初速度vo=3.0X10偏60。)，磁感应强度B的变化范围应如何？(电子电荷量e,质量m为已知)m/s沿着与场强垂直的方向射入宽度1=6.0X10-2m的匀强电场

3、中，场强大小为E=2X10电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm,求0P之长.方向如图3-1-5所示.图3-1-5N/C,(3)电子飞离电场时发生的侧移量y.6如图3-1-6所示，在彼此平行的A、B、C三块金属板与电源相接，B、A间相距为dj,电压为Ui；B、CI'可相距为d2,电压为匕，且Ui

4、C板之间前进的距离L；(2)电子往复运动的周期.7水平放置的两块平行金属板长1=5.0cm,两板间距d=l.0cm,两板间电压为90V,且上板为正，一个电子沿水平方向以速度vo=2.0X107m/s从两板中间射入，如图3-1-7电子偏离金属板的侧位移是多少？电子飞出电场时的速度是多少？38如图3-1-8所示是显像管电子朿运动的示意图.设加速电场两极间的电势差为U,匀强磁场区域的宽度为L,要使电子束从磁场中出来在图示120°范围内发生偏转(即上下各*:求示所3-1-7图3-1-8参考答案1解析：要使电

5、子的偏转角变大，可以有两种途径：①减小山使发射速度减小，从而增加偏转吋问.②增大6增加偏转力.综合分析得，B正确.答案：B2解析：由电子的发现过程，我们可知阴极射线屮带电粒子的荷质比，比那时已知质量最小的氢离子的荷质比都耍大2000倍，再接着，当测得了发射物质的电荷量，用荷质比和带电荷量求出发射物质的质量，得出发射物质的质量要远远小于原子质量.答案：电子的质量远远小于原子质量3解析：每秒钟到达荧光屏的电荷量:q=It=4.80XIO-4C=3X10l5（个）q4.80X10-4n=；=1.6X10-

6、19由动能定理得：eU=Ek-0Ek=eU=1.6X10_19X1.0X101J=1.6X10-15J.答案：3X10151.6X10-15J4解析：电子受核的库仑力为绕核转动的向心力，由公式：竺一二，可得rrv=（r/—=2.18X10Lm/s,vrmf=7T—=6.55X10“Hz,2JirE=

7、mv2=2.16X10-18J,I=

8、=l.05X10~3A.答案:2.18X106m/s6.55X1015Hz2.16X10"18J1.05X10"3A5解析：（1）电子在电场屮运动的时间16・0>

9、<10一2=^T3.0X106s=2.0X10"8s.(2)电子在电场中只受电场力作用，沿电场方向加速度qE1.6X10_19X2.0X10',>小z2a==q~[c一31ni/s=3.5X10m/sm9.1X10电子飞离电场时沿电场方向的速度分量v'=at=3.5X1O''X2.0X10sm/s=7.OX10bm/s电子飞离电场时速度大小为Vt=#Vo+v‘=<3.0X10"'+7.0X10”'m/s=7.6X106m/s偏转角的正切值tan0-~3'0X10=2-33偏转角0=arctdn2.3

10、3=66.8°.(3)偏转的侧移量y=

11、at2=

12、x3.5X10I4X(2.OX10"8)2m=7.0X10-2m.答案：(1)2.OX10"8s(2)7.6X10"m/s速度方向偏离原方向66.8°(3)7.0X106解析：(1)电子在平行极板A、B间受电场力加速，在B、C板间克服电场力作用减速.由•一山动能和电势能守恒可知elli—eyL=O,在B、C板Z间前进距离d2(2)电子先在A、B板间加速，在B、C板间减速直至速度为零，然后在B、C板间反向加速，在A、B板