1、課時訓練10電子的發現題組一陰極射線1 .下面對陰極射線的認識正確的是（）A.陰極射線是由陰極發出的粒子撞擊玻璃管壁上的熒光而產生的B.只要陰陽兩極間加有電壓，就會有陰極射線產生C.陰極射線可以穿透薄鋁片，這說明它是電磁波D.陰陽兩極間加有高壓時，電場很強，陰極中的電子受到很強的庫侖力作用而脫離陰極解析：陰極射線是由陰極直接發出的，A錯誤;只有當兩極間加有高壓且陰極接電源負極時，陰極中的電子才會受到足夠大的庫侖力作用而脫離陰極成為陰極射線，B錯誤,D正確；可以穿透薄鋁片的，可能是電磁波，也可能是更小的粒子，C錯誤。答案：D2 .（多選）關于陰極射線的性質，判斷正確的是（）A.陰極射線帶負電B.

2、陰極射線帶正電C.陰極射線的比荷比氫離子的比荷大D.陰極射線的比荷比氫離子的比荷小解析:湯姆孫通過實驗證實，陰極射線是帶負電的粒子流；陰極射線所帶的電荷量與氫離子相同，但質量比氫離子小得多，所以它的比荷比氫離子的比荷大。答案:AC3 .如果陰極射線像X射線一樣，則下列說法正確的是（）A.陰極射線管內的高電壓能夠對其加速而增加能量B.陰極射線通過偏轉電場不會發生偏轉C.陰極射線通過偏轉電場能夠改變方向D.陰極射線通過磁場時方向可能發生改變解析:X射線是電磁波，不帶電，通過電場、磁場時不受力的作用，不會發生偏轉、加速，選項B正確。答案：B4 .陰極射線是從陰極射線管的陰極發出的高速運動的粒子流。若

3、在如圖所示的陰極射線管中部加上 豎直向上的勻強電場，陰極射線將向 （選填外“里”上“或 下"）偏轉;若使陰極射線不偏轉，可 在勻強電場區域再加一大小合適、方向垂直紙面向 （選填 外"或 里”）的勻強磁場。解析：陰極射線帶負電，在豎直向上的勻強電場中受向下的靜電力作用，將向下偏轉；要使陰極射線不偏轉,應使其再受一豎直向上的洛倫茲力與庫侖力平衡，由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向外。答案:下外題組二電子的發現5 .（多選）關于電荷量，下列說法中正確的是（）A.物體所帶電荷量可以是任意值B.物體所帶電荷量只能是某些值C.物體所帶電荷量的最小值為1.6X10-19 CD.一個物體帶

4、1.6X10-9 C的正電荷，這是它失去了 1.0X1010個電子的緣故解析：電荷量是量子化的，即物體帶的電荷量只能是某一最小電荷量的整數倍，這一最小電荷量是1.6X10-19 C,A錯誤,B、C正確;物體帶正電，是由于它失去了帶負電的電子，D正確。答案：BCD6.關于密立根 油滴實驗”，下列說法正確的是（）A.密立根利用電場力和重力平衡的方法，測得了帶電體帶的最小電荷量B.密立根利用電場力和重力平衡的方法，推測出了帶電體帶的最小電荷量C.密立根利用磁偏轉的知識推測出了電子的電荷量D.密立根油滴實驗”直接驗證了電子的質量不足氫離子質量的千分之一解析:密立根油滴實驗”是利用噴霧的方法，在已知小液

5、滴質量的前提下利用電場力和小液滴的重力平衡，推算出每個小液滴帶的電荷量都是元電荷的整數倍，帶電體帶的電荷量不是連續的，而是量子化的，并且電子帶的電荷量也為元電荷，帶負電。故正確選項為Bo答案：B 7.湯姆孫1897年用陰極射線管測量了電子的比荷（電子電荷量與質量之比 ，其實驗原理如圖所示。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，電子流不會發生偏轉；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0=-15rad。已知極板長 L=3.0X10-2 m,電場強度大小為 E= 1.5X104 V/m,磁感應強度大小為 B= 5.0X1

6、0-4 T。 求電子比荷。解析：無偏轉時，洛倫茲力和電場力平衡，則eE=evB只存在磁場時有evB=m?由幾何關系=言?偏轉角很小時，r?聯立上述公式并代入數據得電子的比荷?=赤<3><10 C/kgo答案：1.3X1011 C/kg8.1897年，物理學家湯姆孫正式測定了電子的比荷打破了原子是不可再分的最小單位的觀點。因此 ，湯姆孫的實驗是物理學發展史上最著名的經典實驗之一。在實驗中，湯姆孫采用了如圖所示的陰極射線管，從電子槍C出來的電子經過 A、B間的電場加速后，水平射入長度為L的D、E平行板間，接 著在熒光屏F中心出現熒光斑。若在 D、E間加上方向向下、電場強度為E的勻

7、強電場，電子將向上偏轉；如果再利用通電線圈在D、E電場區加上一垂直紙面的磁感應強度為B的勻強磁場（圖中未畫）,熒光斑恰好回到熒光屏中心，接著再去掉電場，電子向下偏轉，偏轉角為外試根據L、E、B和外求 出電子的比荷。解析：當加上一勻強磁場電子不發生偏轉時，則滿足eE=Bev。去掉電場，只在磁場作用下電子向下偏轉，偏轉角為則有? evB=37°第3頁如圖所示，由幾何關系得L=Rsin ao解得?；=?sin?-2-? ?第7頁答案:竽? ?9.1910年美國物理學家密立根做了測定電子電荷量的著名實驗一一油滴實驗”，如圖所示。質量為m的帶負電的油滴，靜止于水平放置的帶電平行金屬板間，設油滴

8、的密度為o空氣密度為p,試求:兩板間電場強度最大值的表達式。解析：設油滴的體積為 V,所帶電荷量為電子電荷量的整數倍，設為ne。對油滴受力分析如圖所示，由平衡條?件得G=mg=F電+F浮,5電二£門6下浮=pgV,m= W,由以上各式得 E=?,當n=1時，電場強度E最? ?, max= ? ?答案號多.（建議用時：30分鐘）1 .（多選）下列說法正確的是（）A.電子是原子核的組成部分B.電子電荷的精確測定最早是由密立根通過著名的油滴實驗”實現的C.電子電荷量的數值約為1.602 X10-19 CD.電子質量與電荷量的比值稱為電子的比荷解析：電子是原子的組成部分，電子的發現說明原子是

9、可以再分的。電子的電荷量與質量的比值稱為 電子的比荷，也叫荷質比。答案：BC2 .如圖是陰極射線管示意圖。接通電源后，陰極射線由陰極沿 x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉,在下列措施中可采用的是（）A.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，電場方向沿z軸負方向D.加一電場，電場方向沿y軸正方向解析:若加磁場，由左手定則可知，所加磁場方向沿y軸正方向，B正確；若加電場，因電子向下偏轉，則電 場方向沿z軸正方向。答案：B3 .（多選）關于電子的發現，下列敘述中正確的是（）A.電子的發現，說明原子是由電子和原子核組

10、成的B.電子的發現，說明原子具有一定的結構C.電子是第一種被人類發現的微觀粒子D. 電子的發現,比較好地解釋了物體的帶電現象解析 :發現電子之前,人們認為原子是不可再分的最小粒子, 電子的發現,說明原子有一定的結構,B 正確；電子是人類發現的第一種微觀粒子，C正確；物體帶電的過程，就是電子的得失和轉移的過程 ，D正確。答案 :BCD4 .（多選）下列是某實驗小組測得的一組電荷量,哪些是符合事實的 （）A.+ 3X10-19CB.+4.8X10-19CC.-3.2X10-26CD.-4.8 X10-19C解析：電荷是量子化的，任何帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數倍。1.6X10-19C是目前為

11、止自然界中最小的電荷量,故 B 、 D 正確。答案 :BD5 .（多選）1897 年英國物理學家湯姆孫發現了電子,因此被稱為“電子之父”,下列關于電子的說法正確的是 （）A. 湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的運動得出了陰極射線是帶負電的粒子的結論,并求出了陰極射線的比荷B.湯姆孫通過光電效應的研究，發現了電子C.電子的質量是質子質量的1 836倍D.湯姆孫通過對不同材料作陰極發出的射線進行研究，并研究光電效應等現象，說明了電子是原子的組成部分,是比原子更基本的物質單元解析:湯姆孫對不同材料的陰極發出的射線進行研究,發現均為同一種相同的粒子 電子 ,電子是構成物質的基本單元,它的質量遠小于質子

12、的質量。答案 :AD6 .（多選）關于陰極射線,下列說法正確的是（）A .陰極射線就是稀薄氣體導電的輝光放電現象B.陰極射線是在真空管內由陰極發出的電子流C.陰極射線是組成物體的原子D.陰極射線沿直線傳播，但在電場、磁場中偏轉解析: 陰極射線是原子受激發射出的電子;碰到熒光物質時,能使熒光物質發光,陰極射線（即電子流）在電場和磁場中會發生偏轉。答案 :BD7 .（多選）如圖所示的陰極射線管,無偏轉電場時,電子束加速后打到熒屏中央形成亮斑。如果只逐漸增大偏轉電場兩極板之間的電勢差,則 （）A. 在熒屏上的亮斑向上移動8 .在熒屏上的亮斑向下移動C.偏轉電場對電子做的功增大D.偏轉電場的電場強度減

13、小解析:設電子由加速電場加速后的速度為V,電子在加速電場中運動過程，由動能定理得，eUi=gmv2,解，沿極板方向做勻速得v二 等偏轉電場的電場強度 E=?1電子進入偏轉電場后做勻變速曲線運動直線運動，沿電場線方向做初速度為零的勻加速直線運動中?鼠=vt ,vy=at,y=gat2,電子剛離開偏轉電場時偏轉角的正切為tan行訴？電場對電子做的功 W=eEy,電子離開偏轉電場時的偏轉角“隨偏轉2? 1?電壓的增大而增大，如果只逐漸增大偏轉電場兩極板之間的電勢差3,偏轉電場的電場強度增大，在熒屏上的亮斑向上移動，電場力做的功增大，故A、C兩項正確。答案:AC8 .如圖甲從陰極發射出來的電子束，在陰

14、極和陽極間的高電壓作用下，轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光，可以顯示出電子束運動的徑跡。若把射線管放在如圖乙蹄形磁鐵的兩極間，陰極接高壓電源負極,陽極接高壓電源正極，關于熒光屏上顯示的電子束運動的徑跡，下列說法正確的是（）A.電子束向上彎曲B.電子束沿直線前進C.電子束向下彎曲D.電子的運動方向與磁場方向無關解析：因為左邊是陰極，右邊是陽極，所以電子在陰極管中的運動方向是左到右，產生的電流方向是右到左（注意是電子帶負電，根據左手定則，四指指向左，手掌對向N極（就是這個角度看過去指向紙面向 里）,此時大拇指指向下面，所以電子在洛倫茲力作用下軌跡向下偏轉，故A、B錯誤,C正確;根據左手定則可知，磁

15、場的方向會影響洛倫茲力的方向，從而會影響運動方向，故D錯誤。答案:C9 .密立根油滴實驗電子所帶的電荷量的精確數值最早是由美國物理學家密立根通過油滴實驗測得的。他測定了數千 個帶電油滴的電荷量，發現這些電荷量都等于某個最小電荷量的整數倍。這個最小電荷量就是電子所帶的電荷量。密立根實驗的原理如圖所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負電。從噴霧器噴嘴中噴出的小油滴落到A、B兩板之間的電場中，小油滴由于摩才而帶負電，調節A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場力和重力平衡。已知小油滴靜止處的電場強度是1.92X105 N/C,油滴半徑是1.64 10-4 cm,油的密度是0.8

16、51 g/cm3,求油滴所帶的電荷量，這個電荷量是 電子電荷量的多少倍？解析：小油滴質量m= W= P 4 <3,由題意知mg=Eq。由兩式可得qn42!?3?入數據得q-8.19X10-19 C,小油滴所帶電荷量q為電子電荷量e的倍數n=8.19 乂 10Ts-1.6X 10答案：5倍10.帶電粒子的比荷 別一個重要的物理量。某中學物理興趣小組設計了一個實驗，探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響，以求得電子的比荷，實驗裝置如圖所示。(1)他們的主要實3步驟如下：A.首先在兩極板 Mi、M2之間不加任何電場、磁場，開啟陰極射線管電源，發射的電子束從兩極板中 央通過，在熒屏的正中心處觀察到一個亮點；B.在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如圖所示的電壓，并逐步調節增大，使熒屏上的亮點逐漸向 熒屏下方偏移，直到熒屏上恰好看不見亮點為止 ，記下此時外加電壓為 U。請問本步驟的目的是