人教版物理高二选修2-3 5.4射线的探测和防护同步训练
试卷更新日期：2015-12-29 类型：同步测试
一、选择题
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1.
如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是（ ）
A、没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线 B、若图中左侧是阴极射线管的阴极，加上图示的磁场，电子束会向上偏转 C、施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的极性 D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱2. 从阴极射线管发射出的一束电子，通过图示的磁场，以下四幅图中能正确描绘电子偏转情况的是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 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X射线4.如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（ ）
A、甲图中的电子束径迹是抛物线 B、乙图中的电子束径迹是圆形 C、甲图中的电子只受电场力作用 D、乙图中的电子受到的洛伦兹力是恒力5.如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则( )
A、在荧屏上的亮斑向下移动 B、在荧屏上的亮斑向上移动 C、偏转电场对电子做的功增大 D、偏转电场的电场强度减小6. 下列说法正确的是( )A、阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子 B、温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 C、天然放射现象的发现，让人们知道原子核是组成物质的最小微粒 D、公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．7.如图所示，阴极射线示波管的聚集电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是（ ）
A、电极A1的电势低于电极A2的电势 B、电子在P点处的动能大于在Q点处的动能 C、电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度 D、电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功8.如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向（ ）
A、向上 B、向左 C、向下 D、向右9.如图所示，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线．要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是( )
A、加一沿y轴负方向的磁场 B、加一沿z轴正方向的磁场 C、加一沿y轴正方向的电场 D、加一沿z轴负方向的电场10.阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成的，其中虚线为等势线，相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线（管轴）．电子束从左侧进入聚焦电场后，在电场力的作用下会聚到z轴上，沿管轴从右侧射出，图中PQR是一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则可以确定（ ）
A、电极A1的电势高于电极A2的电势 B、电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度 C、电子在R点处的动能大于在P点处的动能 D、若将一束带正电的粒子从左侧射入聚焦电场也一定被会聚焦11. 放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有（ ）A、放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的 B、利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C、用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种 D、用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害12. 下列关于电磁污染的说法，不正确的是（ ）A、电磁污染主要是指电磁辐射 B、电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作 C、电磁辐射对人体和动物都有危害 D、频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小13.用α粒子轰击
时，得到 
，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是( )A、它来自于原子核 B、它能穿透几厘米厚的铅板 C、它垂直进入磁场中不发生偏转 D、它是一种频率很高的光子14. 下列应用中把放射性同位素不作为示踪原子的是（ ）A、利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况 B、把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律 C、利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹 D、给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病15. 2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，下列关于核电站的说法正确的是（ ）A、核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电 B、核电站利用海洋的潮汐能发电 C、核能是可再生能源 D、核泄漏释放的放射性物质发出的射线对人体是有危害的二、填空题
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16.
如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间（图中C为N极），射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极．此时，荧光屏上的电子束运动径迹偏转（填“向上”“向下”或“不”）．
17.如图所示，把一电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，当电子由“﹣”，极射向“+”极时，将向方偏转（填“上”或“下”）．
18.如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将偏转．（填“向上”“向下”“向里”“向外”）
19.如图是阴极射线管的示意图．接通电源后，会有电子从阴极K射向阳极A，并在荧光屏上形成一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下偏转，则可以加一个方向平行纸面（填“向上”或“向下”）的电场，或者加一个方向垂直纸面（填“向里”或“向外”）的磁场．
20. 示波管应用了（填“电场”或“磁场”）使电子束偏转的原理；纯电阻电路中，电动势为E ， 内电阻为r的电源的最大输出功率为 ．三、解答题
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21.
在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20.0cm ， 高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=4.55×10﹣3T不变．电子初速度不计，经U=4550V电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点（若无磁场，亮点在屏中心），已知电子的质量m=0.91×10﹣30kg ， 电荷量e=1.6×10﹣19C ．
(1)、在图中大致图出电子运动的径迹；(2)、求亮点偏离荧光屏中心的距离．22.汤姆孙测定电子比荷的实验装置如图甲所示．从阴极K发出的电子束经加速后，以相同速度沿水平中轴线射入极板D1、D2区域，射出后打在光屏上形成光点．在极板D1、D2区域内，若不加电场和磁场，电子将打在P1点；若只加偏转电压U ， 电子将打在P2点；若同时加上偏转电压U和一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），电子又将打在P1点．已知极板长度为L ， 极板间距为d ． 忽略电子的重力及电子间的相互作用．
(1)、求电子射人极板D1、D2区域时的速度大小；(2)、打在P2点的电子，相当于从D1、D2中轴线的中点O′射出，如图乙中的O′P2所示，已知∠P2O′P1=θ试推导出电子比荷
的表达式；(3)、若两极板间只加题中所述的匀强磁场，电子在极板间的轨迹为一段圆弧，射出后打在P3点．测得圆弧半径为2L、P3与P1间距也为2L ， 求图乙中P1与P2点的间距a ．23. 在电子显像管内部，当未加偏转磁场时，电子枪打出的电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心．但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象．已知电子质量为m=9.1×10﹣31kg、元电荷e=1.6×10﹣19C ， 从炽热灯丝发射出的电子（可视为初速度为零）经过加速电场加速动能是1.82×104eV ， 沿水平方向由南向北运动．已知某地地磁场磁感应强度的竖直向下分量的大小为B=4.55×10﹣5T ， 地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计．在未加偏转磁场的情况下，
(1)、试判断电子束将偏向什么方向；(2)、若加速电场边缘到荧光屏的距离为l=40cm ， 试通过计算电子束的偏转位移说明该地磁场对电视画面有没有影响．（已知当|x|≤1时，
=1- 
x）(3)、求电子在该地磁场中运动的加速度的大小；24.汤姆孙测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子经加速后，穿过小孔A、C沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域，射出后到达右端的荧光屏上形成光点．若极板D1、D2间无电压，电子将打在荧光屏上的中心P1点；若在极板间施加偏转电压U，则电子将打P2点，P2与P1点的竖直间距为b，水平间距可忽略不计．若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点．已知极板的长度为L1 ， 极板间的距离为d，极板右端到荧光屏间的距离为L2 ． 忽略电子的重力及电子间的相互作用．
(1)、求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小；(2)、推导出电子的比荷的表达式；(3)、若去掉极板D1、D2间的电压，只保留匀强磁场B，电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧，阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点．不计P3与P1点的水平间距，求P3与P1点的竖直间距y．25.电视机显像管简单原理如图所示，初速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B ， 如要求电子束偏转角为α ， 已知电子电量为e ， 质量为m ．
(1)、画出整个过程的轨迹图；(2)、电子在磁场中运动的时间；(3)、求加速电场的电势差U ．