【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 3.1 电子的发
现及其重大意义课后知能检测 沪科版选修3-5
1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( ) A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波 C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是Χ射线
【解析】 汤姆生经过大量的实验，证明阴极射线是带电的粒子流，并称组成粒子流的粒子为电子．故选C.
【答案】 C
2．气体在强电场作用下出现放电火花，这说明( )
A．气体分子受到电场的作用获得能量从而与其他分子碰撞产生火花 B．电场自身形成电流产生火花
C．电场使气体分子电离而导电能释放出来产生火花 D．稀薄气体导电产生辉光放电现象是由于电子数目少的缘故
【解析】 气体分子是电中性的，电场不可能使它获得能量，A错误；电场中只有存在定向移动的电荷才能形成电流，电场自身不会形成电流，B错误；由于电场能够使其内的气体分子电离而形成电流而释放出电能产生火花放电，C正确；稀薄气体导电产生辉光放电现象是由于正、负电荷不容易复合，而非电子数目少，D错误．
【答案】 C
3．如图3－1－8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( )
图3－1－8
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】 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．
【答案】 B
4．(2011·榆林模拟)如图3－1－9为示波管中电子枪的原理示意图．示波管内被抽成真空，K为发射热电子的阴极，A为接在高电势点的加速阳极，K、A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( )
图3－1－9
A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开A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A时的速度变为 2C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开A时的速度变为
2D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开A时的速度变为12
【解析】 由qU＝mv得v＝ 2
2v 2
vv2qU，由公式可知，电子经加速电场加速后的速度与
m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．
【答案】 D
5．如图3－1－10所示是汤姆生的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( )
图3－1－10
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之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线打到最右端的P1点 【解析】 实验证明，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，可知选项C正确，选项B的说法错误．加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力，要发生偏转，因而选项D错误．当不加电场和磁场时，由于电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，选项A的说法正确．
【答案】 AC
6．(2011·赤峰检测)如图3－1－11所示为测量某种离子比荷的装置，让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子．这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S1进入加速电场被加速，然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点．已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S2与P之间的距离为a，离子从缝S1进入电场时的速度不计，求该离子的比荷.
qm
图3－1－11
12
【解析】 离子加速过程由动能定理得qU＝mv，离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛
2顿第二定律得qvB＝m
1a2
解得：＝【答案】
v2
q8U. mB2a2
8UB2a2
7．如图3－1－12为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B＝2.0×10 T，在x轴上距坐标原点L＝0.50 m的P处为粒子的入射口，在y轴上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v＝3.5×10 m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L＝0.50 m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计其重力．
4
－3
求上述粒子的比荷.
qm
图3－1－12
【解析】 设粒子在磁场中的运动半径为r.如图所示，依题意M、P连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得
r＝2L① 2
由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得
v2
qvB＝m②
r联立①②并代入数据得
q7
＝4.9×10 C/kg.③ m【答案】 4.9×10 C/kg
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