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[基础题]
1.关于电子的下列说法中,正确的是( )
A.发觉电子是从争辩阴极射线开头的
B.任何物质中均有电子,它是原子的组成部分
C.电子发觉的意义是:使人们生疏到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也具有简洁的结构
D.电子是带正电的,它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同
答案 ABC
2.关于卢瑟福核式结构学说的内容,下列说法中正确的是( )
A.原子是一个质量均匀分布的球体
B.原子的质量几乎全部集中在原子核内
C.原子的正电荷全部集中在一个很小的核内
D.原子核的半径约为10-10m
答案 BC
解析 原子由原子核和电子组成,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量,原子半径数量级为10-10m,原子核半径数量级为10-15m.
3.α粒子散射试验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是由于( )
A.α粒子与电子间根本无相互作用
B.α粒子受电子作用的合力为零,是由于电子是均匀分布的
C.α粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽视不计
D.电子很小,α粒子碰撞不到电子
答案 C
解析 α粒子与电子之间存在着相互作用力,这个作用力是库仑引力,但由于电子质量很小,只有α粒子质量的七千三百分之一,碰撞时对α粒子的运动影响微小,几乎不转变运动方向,就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样,故正确选项是C.
4.卢瑟福提出原子核式结构的试验基础是α粒子散射试验.在α粒子散射试验中,大多数α粒子穿越金箔后照旧沿着原来的方向运动,其较为合理的解释是( )
A.α粒子穿越金箔时距离原子核较近
B.α粒子穿越金箔时距离原子核较远
C.α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力
D.α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力
答案 B
解析 依据α粒子散射试验现象,卢瑟福提出了原子的核式结构,他认为原子的中心有一个很小的核,聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量.大多数α粒子穿越金箔时距离金原子核较远,所以受到原子核的作用力较小,照旧沿着原来的方向运动.
5.在α粒子散射试验中,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )
A.万有引力 B.库仑力
C.磁场力 D.核力
答案 B
解析 金原子核和α粒子在距离很近时,产生较大的库仑力而使少数α粒子发生大角度偏转.
6.如图所示,X表示金原子核,α粒子射向金原子核被散射,若它们入射时的动能相同,其偏转轨道可能是图中的( )
答案 D
解析 α粒子离金原子核越远其排斥力越小,轨道弯曲程度就越小,故选项D正确.
[力气题]
7.关于α粒子散射试验,下列说法正确的是( )
A.α粒子穿过原子时,由于α粒子的质量比电子大得多,电子不行能使α粒子的运动方向发生明显的转变
B.由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进,所以使α粒子发生大角度偏转的缘由是在原子中微小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷
C.α粒子穿过原子时,只有少数粒子发生大角度偏转的缘由是原子核很小,α粒子接近原子核的机会很小
D.使α粒子发生大角度偏转的缘由是α粒子穿过原子时,原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等
答案 ABC
解析 电子的质量很小,当和α粒子作用时,对α粒子运动的影响极其微小,A正确.α粒子发生大角度偏转,说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内,所以B、C正确,D错误.
8.1911年卢瑟福依据α粒子散射试验中少部分α粒子发生了________(填“大”或“小”)角度偏转现象,提出了原子的核式结构模型.若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔,则其速度大小约为________m/s.(质子和中子的质量均为1.67×10-27 kg,1 MeV=1×106 eV)
答案 大 6.9×106
解析 通过α粒子散射试验可观看到的现象是:绝大多数α粒子几乎不偏转,有少数α粒子发生大角度偏转,甚至有的沿原方向返回;α粒子由两个质子和两个中子构成,由动能Ek=mv2得,α粒子的速度
v= = m/s≈6.9×106 m/s.
9.带电粒子的荷质比是一个重要的物理量.某中学物理爱好小组设计了一个试验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,试验装置如图1所示.
图1
(1)他们的主要试验步骤如下:
A.首先在两极板M1、M2之间不加任何电场和磁场,开启阴极射线管电源,放射的电子束从两极板中心通过,在荧屏的正中心处观看到一个亮点;
B.在M1、M2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调整增大,使荧屏上的亮点渐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,登记此时外加电压为U,请问本步骤的目的是什么?
C.保持步骤B中的电压U不变,对M1、M2区域加一个大小、方向合适的磁场,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何?
(2)依据上述试验步骤,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为=.一位同学说,这表明电子的荷质比大小将由外加电压打算,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么?
答案 见解析
解析 (1)B中荧屏上恰好看不到亮点说明电子刚好落在正极板的近荧屏的边缘,目的是利用极板间的距离d表示荷质比.C中由于要使洛伦兹力方向向上,依据左手定则可知磁场方向应垂直电场方向向外(垂直于纸面对外).
(2)他的说法不正确.由于电子的荷质比是电子的固有参数,与测量所加的U、B以及极板间距离d无关.
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