人教版物理高二选修3-5 19.3探测射线的方法同步训练
试卷更新日期：2016-01-07 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、在荧屏上的亮斑向上移动 B、在荧屏上的亮斑向下移动 C、偏转电场对电子做的功不变 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，让人们不知道原子核不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.在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方有一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将（ ）
A、向上偏转 B、向下偏转 C、向纸里偏转 D、向纸外偏转12.如图所示，无磁场时，电视显像管中的水平向右运动的电子束打在荧光屏正中的O点，要使电子束在竖直方向向上偏转打在P点，则管颈处偏转线圈所提供的磁场方向应该是（ ）
A、垂直纸面向外 B、水平向右 C、垂直纸面向里 D、竖直向上13.如图所示是显像管原理俯视图，接通电源后，电子从电子枪射出，没有磁场时打在O ， 为使电子偏转，在管颈安装了偏转线圈产生偏转磁场，如果要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏的A点，偏转磁场应该（ ）
A、竖直向下 B、竖直向上 C、水平向左 D、水平向右14.如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的是（ ）
A、A端接的是高压直流电源的正极 B、C端是蹄形磁铁的N极 C、C端是蹄形磁铁的S极 D、以上说法均不对15. 阴极射线是（ ）A、光子流 B、电子流 C、质子流 D、中子流二、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．
18. 电视机显像管是应用了原理．19. 电视机的显像管中电子束每秒进行50场扫描 ．20.如图是X射线管，A．K之间的虚线表示 ， 从A指向左下方的线表示 ， 高压电源右边是电源的极．
三、解答题
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21.
汤姆孙测定阴极射线粒子比荷的实验原理如图所示，阴极发出的电子束沿直线射到荧光屏上的O点时，出现一个光斑．在垂直于纸面的方向上加一个磁感应强度为3.0×10﹣4T的匀强磁场后，电子束发生偏转，沿半径为7.2cm的圆弧运动，打在荧光屏上的P点．然后在磁场区域加一个竖直向下的匀强电场，电场强度的大小为1.14×103V/m时，光斑P又回到O点，求电子的比荷．
22.1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的．汤姆生当年用来测定电子比荷（电荷量e与质量m之比）的实验装置如图所示，真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极，圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场，圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点，直径与C、D的长度相等．已知极板C、D的长度为L1 ， C、D间的距离为d ， 极板右端到荧光屏的距离为L2 ． 由K发出的电子，经A与K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流沿C、D中心线进入板间区域．若C、D间无电压，则电子将打在荧光屏上的O点；若在C、D间加上电压U ， 则电子将打在荧光屏上的P点，P点到O点的距离为H；若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上的O点．不计重力影响．
(1)、求电子打在荧光屏O点时速度的大小．(2)、推导出电子比荷的表达式．(3)、利用这个装置，还可以采取什么方法测量电子的比荷？23.汤姆生用如图所示的装置（阴极射线管）发现了电子．电子由阴极C射出，在CA间电场加速，A′上有一小孔，所以只有一细束的电子可以通过P与P′两平行板间的区域，电子通过这两极板区域后打到管的末端，使末端S处的荧光屏发光（荧光屏可以近似看成平面）．水平放置的平行板相距为d ， 长度为L ， 它的右端与荧光屏的距离为D ． 当平行板间不加电场和磁场时，电子水平打到荧光屏的O点；当两平行板间电压为U时，在荧光屏上S点出现一亮点，测出OS=H；当偏转板中又加一磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场时，发现电子又打到荧光屏的O点．若不考虑电子的重力，求
(1)、CA间的加速电压U′；(2)、电子的比荷
．24. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m ， 求在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是多少？25.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．