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1、用心爱心专心6第十八章原子结构1电子的发现2原子的核式结构模型课后巩固提升基础巩、单项选择题1. （2011年信宜高三检测）在卢瑟福的“粒子散射实验中，有极少数a粒子发生大角度偏转，其原因是（A ）A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析：由于电子与a粒子质量的悬殊，所以可判断：使a粒子偏转的不可能是带负电 的电子；又由于只有极少数a粒子发生大角度偏转，所以又可判断：原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的范围内.故选A.图 181 72.如图181 7所示为卢瑟福a粒子散射实验装
2、置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察a粒子在各个角度的散射情况.下列说法中正确的是（C）A.在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B.在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C.卢瑟福选用不同金属箔片作为a粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D. a粒子发生散射的主要原因是a粒子撞击到金原子后产生的反弹解析：a粒子散射现象，绝大多数a粒子沿原方向前进，少数a粒子有大角度偏转.a 粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用.3 .卢瑟福a粒子散射实验的结果（C ）A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组
3、成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动解析：只有极少数 a粒子发生了大角度散射，说明原子的主要质量与所有正电荷占整个原子的很小空间.4 .（佛冈2012届高三质检）如图181 8所示是示波管工作原理的示意图，汤姆孙测 定电子比荷原理与此相似，电子经电压U加速后以速度U 0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，两平行板间的距离为 d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度（即 h每单位电压引起的偏转量 口），可采取的方法是（C ）图 18-1-8A.增大两板间电势差 U2B.减小板长LC.减小两板间距离 dD.增大加
4、速电压U2解析：h=2 .导】t=v，qu=2mv,所以得：皿=而.二、双项选择题5 .下列叙述中符合物理史实的有 （BD ）A.爱因斯坦提出光的电磁说B.卢瑟福提出原子核式结构模型C.麦克斯韦提出光子说D.汤姆孙发现了电子解析：爱因斯坦提出光子说，麦克斯韦提出光的电磁说.6 .卢瑟福的“粒子散射实验中，某一 a粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图181 9所示，粒子从 A运动到B,则下列说法中正确的是 （AC ）图 18-1-9A.原子核带正电8 .粒子的动能一直变大C.粒子的速度先变小后变大D.粒子在电场中的电势能先变小后变大解析：从径迹中看出，a粒子受到的是斥力，所以原子核带正电，库仑力先
5、做负功，后做正功，所以粒子电势能先增大，后减小.动能先减小，后增大，速度先减小，后增大.9 .下列说法正确的是（AD ）A.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型10 宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C.阴极射线像X射线一样是一种电磁辐射D.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说解析：宏观物体的物质波波长非常小，极不易观察到它的波动性，阴极射线包含的粒子是电子.8 .氢原子中的电子绕原子核旋转和人造地球卫星绕地球旋转相比较（不计算空气阻力）,下列说法正确的是（AB ）A.轨道半径越大，线速度都越小9 .轨道半径越大，周期都越大C.电子从内层轨道向外层轨道跃迁时，总能
6、量（动能和电势能）不变，人造卫星从远地点向近地点运动时，总能量 （动能和重力势能）也不变D.电子的向心力是原子核对它的库仑力与万有引力合力提供，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供解析：电子的向心力是由原子核对它的库仑力提供的，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的，分别列出表达式可判断.10 在方向如图181 一 10所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应弓虽度为 B）共存 的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度V0射入场区，则（BC ）图 18 1-10Vo日风电子沿轨迹I运动，射出场区时，速度v VoVo日风电子沿轨迹n运动，射出场区时，速度V V VoVoV日B,电子沿
7、轨迹I运动，射出场区时，速度V VoVoV日B,电子沿轨迹n运动，射出场区时，速度V V Vo电子飞入正交的匀强电场和匀强磁场中，同时受到电场力eE和洛伦兹力 evoB作用，且电场力和洛伦兹力方向相反.若eE= evoB,即v=EB,则电子匀速直线运动穿过场区；若eEevoB,即vo日B,则电子将向上偏，沿轨迹I运动，电场力做正功，射出场区 时，速度vvo, C正确；若eE日B,则电子将向下偏，沿轨迹n运动，电场力 做负功，射出场区时，速度vvo, B正确.三、非选择题11 .在场弓虽为1.92 X 105 N/C的匀强电场中，一半径为1.64X104cm,密度为0.851 g/cm3 的油滴
8、恰能悬浮，求油滴的电量是电子的多少倍？mg= qE,解：小油滴质量 m= p V= p , 兀r3 3小油滴悬浮在电场中，由力的平衡条件:p 4 71rgq=3E0.851 X 103X4 兀 X ,6-1X10 653X1.92 X10= 8.02 X1019 C设小油滴所带电量 q是电子电量e的n倍，则198.02 X 10n = C“ T9 y 5.1.6 x 10（电子电荷量与质量之比），其实验P、P间同时存在匀强电场E和极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流不会发生偏转;11.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷 原理如图181 11所示.电子流平
9、行于极板射入，极板12,场B时，电子流穿出平行板电容器时的偏向角0 = rad.已知极板长L=3.0X10 m电15场强度大小为 E= 1.5 X104 V/m ,磁感应强度大小为B= 5.0 X 10 4 T ,求电子比荷.一 不一y X X M x X xoX X X X X M xjf图 18- 1-11解：无偏转时，洛伦兹力和电场力平衡，则eE= evB只存在磁场时，有 evB= ny,由几何关系 = 而、偏转角很小时，上0联立上述公式并代入数据得电子的比荷e E0”=西1.3X10 C/kg.造，能力提升12. a粒子散射实验中 虚线为原子核的等势面，a粒子经过某L原子核附近时的两种
10、轨迹如图18 1 12所示,粒子以相同的速率经过电场中的 A点后，沿不同的径迹运动，由轨迹不能断定的是 （B ）图 18 1-12A.B.C.D.原子核带正电整个原子空间都弥漫着带正电的物质粒子在径迹1中的动能先减少后增大经过B C两点两粒子的速率相等解析：两个径迹都显示a粒子受到的是斥力，所以原子核带正电.粒子在径迹中原子核对它们先做负功，后做正功，动能先减小，后增加.同一等势面，势能相同，动能 变化量也相同.13.（双选）英国物理学家卢瑟福用 a粒子轰击金箔，发现了 a粒子的散射现象.1、2以下a粒子的运C各图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的 动轨迹的图是（
11、BD ）（） D解析：原子核对a粒子库仑斥力提供它的向心力，距离越近该力越大， 弯曲得越厉害.14.氢原子的核外电子质量为中 电量为-e,在离核最近的轨道上运动，轨道半径为1,试回答下列问题：（1）电子运动的动能 E是多少？（2）电子绕核运动的频率是多少？（3）电子绕核在如图18113所示xy平面上，沿 A O D方向转动，电子转动相 当于环形电流，则此电流的方向如何？电流强度多大？D22evk-2=m-riri图 18 1 13解：(1)氢原子核对电子的库仑力提供了它的向心力,1 2 ke2电子的动能 E = -mv=mkr322r 1,一一 v e(2)电子绕核运动的频率 f = =-一2兀r 12兀(3)此环形电流的方向为顺时针，电流强度:ee2k一丁一e 2 兀 / m?.