20xx粵教版高中物理選修3-5第三章敲開原子的大門-資料下載頁
2025-11-29 19:15本頁面
【導讀】學案1敲開原子的大門。質比的，知道電子的電荷量和質量．。電場力F＝qE，正電荷受力方向與場強E方向相同，負電荷受力方向與場強E方向。對陰極的玻璃管壁上出現(xiàn)綠色熒光的射線叫做陰極射線．。湯姆生設計了陰極射線管來測定陰極射線的電荷．他通過陰極射線在磁場中偏轉、在電場中偏轉的實驗證明陰極射線本質上是由帶負電的微粒組成的，這種粒子的荷質比。大約比當時已知的質量最小的氫離子的荷質比大2_000倍．。子，這表明它是構成各種物體的共同成分．湯姆生發(fā)現(xiàn)該粒子的電荷與氫離子的電荷大。小基本上相同，質量比任何一種分子和原子的質量都小得多，至此湯姆生完全確認了電。利用極板間的距離d表示荷質比，根據(jù)左手定則可知。B．密立根利用電場力和重力平衡的方法，推測
【正文】 如果 A、 K間距離減半而電壓仍為 U不變，則電子離開 K時的速度變?yōu)?2v B．如果 A、 K間距離減半而電壓仍為 U不變，則電子離開 K時的速度變?yōu)?v2 C．如果 A、 K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開 K時的速度變?yōu)?v2 D．如果 A、 K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開 K時的速度變?yōu)?22 v 答案 D 解析 對電子從 A到 K 的過程應用動能定理： eU＝ 12mv2－ 0，所以電子離開 K 時的速度取決于 A、 K之間電壓的大小， A、 B錯；如果電壓減半，則 v應變?yōu)樵瓉淼?22 倍， C錯，D對． 5．亥姆霍茲線圈是一對彼此平行串聯(lián)的共軸圓形線圈，兩線圈大小相同，線圈之間距離 d正好等于圓形線圈的半徑 R，如圖 4所示．這種線圈的特點是能在其公共軸線中 點O 附近產(chǎn)生近似勻強磁場，且該勻強磁場的磁感應強度與線圈中的電流成正比，即 B＝ U 的電場加速后，垂直射入上述勻強磁場中，測得電子做勻速圓周運動的半徑為 r，試求電子的荷質比． 圖 4 答案 2UkIr 2 解析 電子經(jīng)電壓 U加速，由動能定理得： eU＝ 12mv2① 當電子垂直射入由亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的勻強磁場中，在洛倫茲力作用下電子發(fā)生偏轉 ，做圓周運動．洛倫茲力為向心力，則 evB＝ mv2r② 由 ①② 兩式得： em＝ 2UBr 2 又知，亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場與電流成正比，即 B＝ kI，則 em＝ 2UkIr 2. [創(chuàng)新應用題組 ] 6．湯姆生 1897年用陰極射線管測量了電子的荷質比 (電子電荷量與質量之比 )，其實驗原理如圖 5 所示．電子流平行于極板射入，極板 P、 P′ 間同時存在勻強電場 E 和垂直紙面向里的勻強磁場 B時，電子流不發(fā)生偏轉；極板間只存在 垂直紙面向里的勻強磁場B時，電子流穿出平行板電容器時的偏向角 θ ＝ 115 L＝ 10 － 2 m，電場強度大小為 E＝ 10 4 V/m，磁感應強度大小為 B＝ 10 － 4 T．求電子的荷質比． 圖 5 答案 10 11 C/kg 解析 無偏轉時，有 eE＝ evB 只存在磁場時，有 evB＝ mv2r(或 r＝mveB)，由幾何 關系得 r＝Lsin θ 偏轉角很小時， r≈ Lθ ，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得 em＝ EθB2L＝ 10 11 C/kg.
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