20172018学年高中物理第十八章原子结构第1节电子的发现随堂检测新人教版选修35
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电子的发现时间:45分钟一、选择题(1~4题为单选,5~6题为多选)1.关于阴极射线的本质,下列说法正确的是( C )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射线解析:阴极射线是原子受激发射出的电子,关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设,是错误的.2.已知X射线的“光子”不带电,假设阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是( B )A.阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B.阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C.阴极射线通过偏转电场能够改变方向D.阴极射线通过磁场方向可能发生改变解析:因为X射线的“光子”不带电,故电场、磁场对X射线不产生作用力,故选项B 正确.3.如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线粒子将( D )A.向纸内偏转B.向纸外偏转C.向下偏转D.向上偏转解析:由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外,阴极射线从负极射出,由左手定则可判定阴极射线粒子(电子)向上偏转.4.密立根油滴实验原理如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下、场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴.通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是( C )A .悬浮油滴带正电B .悬浮油滴的电荷量为mg UC .增大场强,悬浮油滴将向上运动D .油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍解析:带电油滴在两板间静止时,电场力向上,应带负电,A 错;qE =mg ,即q U d=mg ,所以q =mgdU,B 项错误;当E 变大时,qE 变大,合力向上,油滴向上运动,任何带电物体的电荷量都是电子电荷量的整数倍,D 项错.5.英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( AD ) A .阴极射线在电场中偏向正极板一侧B .阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C .不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D .汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量解析:阴极射线实质上就是高速电子流,所以在电场中偏向正极板一侧,A 正确.由于电子带负电,所以其在磁场中受力情况与正电荷不同,B 错误.不同材料所产生的阴极射线都是电子流,所以它们的比荷是相同的,C 错误.在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量,最早测出电子电荷量的是美国物理学家密立根,D 正确.6.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光屏中央形成亮斑.如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差,则下列说法正确的是( AC )A .在荧光屏上的亮斑向上移动B .在荧光屏上的亮斑向下移动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解析:设电子由加速电场加速后的速度为v .电子在加速电场中运动,由动能定理得eU 1=12mv 2 解得v =2eU 1m.水平方向有L =vt竖直方向有a =F m =eE m =eU 2mdv y =at电子刚离开偏转电场时的偏转角正切值为tan α=v yv由以上各式解得tan α=U 2L2U 1d,即电子离开偏转电场时的偏转角α随偏转电压的增大而增大.如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2,在荧光屏上的亮斑向上移动,故选项A 正确,B 错误;电子离开偏转电场时的偏转量y =12at 2=eU 2L22mv 2d ,如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2,电子离开偏转电场时的偏转量将增大.偏转电场对电子做的功W =e ·E ·y ,偏转量越大,静电力做的功越多,故选项C 正确;偏转电场的电场强度E =U 2d,所以如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2,偏转电场的电场强度增大,故选项D 错误.二、非选择题7.密立根实验的原理如图所示,A 、B 是两块平行放置的水平金属板,A 板带正电,B 板带负电.从喷雾器嘴喷出的小油滴,落到A 、B 两板之间的电场中.小油滴由于摩擦而带负电,调节A 、B 两板间的电压,可使小油滴受到的静电力和重力平衡.已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/C ,油滴半径是1.64×10-4cm ,油的密度是0.851 g/cm 3,求油滴所带的电荷量,这个电荷量是电子电荷量的多少倍?(π取3.14,e 取1.6×10-19C)答案:8.02×10-19C 5解析:小油滴质量为m =ρV =ρ·43πr 3由题意得mg =Eq联立解得q =ρ·4πr 3g3E=0.851×103×4×3.14× 1.64×10-63×9.83×1.92×105C≈8.02×10-19 C.小油滴所带电荷量q 是电子电荷量e 的倍数为n =q e =8.02×10-191.6×10-19≈5(倍). 8.如图所示,在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一束阴极射线从图中A 点以速度v 0垂直磁场射入,当射线离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,求射线的比荷.答案:2v 0BR解析:符合题目条件的运动轨迹如图所示,由几何关系得,射线在磁场中的旋转半径为圆形磁场区域半径的一半,即R 2=mv 0qB由此得射线的比荷为q m=2v 0BR.9.如图,为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板间距为d ,油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间,当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v 1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U 时,带电油滴恰好能以速度v 2竖直向上匀速运动.已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比,油滴密度为ρ,已测量出油滴的直径为D (油滴可看作球体,球体体积公式V =16πD 3),重力加速度为g .(1)设油滴受到的气体的阻力F =kv ,其中k 为阻力系数,求k 的大小. (2)求油滴所带电荷量.答案:(1)πρD 3g 6v 1 (2)ρπD 3gd v 1+v 26Uv 1解析:(1)油滴向下匀速运动时,重力与阻力平衡,有kv 1=mgm =ρV =16πρD 3,则k =πρD 3g6v 1.(2)设油滴所带电荷量为q ,油滴受到的电场力为F 电=qE =q Ud油滴向上匀速运动时,阻力向下,油滴受力平衡,则kv 2+mg =q Ud油滴所带电荷量为q =ρπD 3gd v 1+v 26Uv 1.。
一、电子的发现1.关于阴极射线的下列说法,正确的是()A.是由很小的不带电的粒子构成的B.是由原子构成的C.是由电子构成的D.以上说法都不对2.一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方,放一通电直导线AB时,发现射线径迹向下偏,则()A.导线中的电流由A流向BB.导线中的电流由B流向AC.若要使电子束的径迹往上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关3.关于空气导电性能,下列说法正确的是()A.空气导电,因为空气分子中有的带正电,有的带负电,在强电场作用下向相反方向运动的结果B.空气能够导电,是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C.空气密度越大,导电性能越好D.空气越稀薄,越容易发出辉光4.关于物体带电问题,下列说法正确的是()A.带电体所带电荷量可以是任意值B.带电体所带电荷量都是电子所带的电荷量的整数倍C.电子的电荷量是1.6×10-19CD.电子的电荷量是1 C5.如图所示是汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是()A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点B.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转C.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转6.关于阴极射线的性质,下列说法正确的是()A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比质子的比荷大D.阴极射线的比荷比质子的比荷小7.如图所示,电子在电势差为U1的电场加速后,垂直射入电势差为U2的偏转电场.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是() A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小8.关于密立根“油滴实验”的科学意义,下列说法正确的是()A.测得了电子的电荷量B.提出了电荷分布的量子化观点C.为电子质量的最终获得做出了突出贡献D.为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据9.氢原子的核外电子质量为m,电量为e,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r1,求:(1)电子运动的动能.(2)电子绕核转动的频率.(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小.10.一个半径为1.64ⅹ10-4cm的带负电的油滴,在电场强度等于1.92ⅹ105V/m的竖直向下的匀强电场中,如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡,则这个油滴带有几个电子的电荷量?已知油滴的密度为0.851ⅹ103kg/m3。
第十八章第一节电子的发现基础夯实一、选择题(1~2题为单选题,3~5题为多选题)1.关于阴极射线的本质,下列说法正确的是( D )A.阴极射线的本质是紫外线B.阴极射线的本质是红外线C.阴极射线的本质是X射线D.阴极射线的本质是电子流解析:阴极射线的本质是带电的粒子流,即电子流。
故D项正确。
2.关于电荷的电荷量,下列说法错误的是( B )A.电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B.物体所带电荷量可以是任意值C.物体所带电荷量最小值为1.6×10-19CD.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍解析:密立根油滴实验测出了电子的电荷量为 1.6×10-19C,并提出了电荷量子化的观点,因而A、C正确,B错误;任何物体的电荷量都是e的整数倍,故D正确,因此选B。
3.关于阴极射线的性质,下列判断正确的是( AC )A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析:通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故A、C正确。
4.如图是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( BC )A.加一磁场,磁场方向沿z轴正方向B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向C.加一电场,电场方向沿z轴正方向D.加一电场,电场方向沿y轴正方向解析:由于电子沿x轴正方向运动,若所受洛伦兹力向下,使电子射线向下偏转,由左手定则可知磁场方向应沿y 轴正方向;若加电场使电子射线向下偏转,所受电场力方向向下,电场方向沿z 轴正方向。
5.关于空气的导电性能,下列说法正确的是( BD )A .空气导电,因为空气分子中有的带正电,有的带负电,在强电场作用下向相反方向运动B .空气能够导电,是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C .空气密度越大,导电性能越好D .空气密度变得越稀薄,越容易发出辉光解析:空气是由多种气体组成的混合气体,在正常情况下,气体分子不带电(显中性),是较好的绝缘体。
18.1 电子的发现课时检测区·能力达标1.借助阴极射线管,我们看到的是( )A.每个电子的运动轨迹B.所有电子整体的运动轨迹C.真实的电子D.错误的假象【解析】选B。
借助阴极射线管,我们看到的是电子束的运动轨迹,即所有电子整体的运动轨迹,选项B正确。
2.(多选)关于电子的发现,下列说法正确的是( )A.电子的发现,说明原子是由电子和原子核组成的B.电子的发现,说明原子具有一定的结构C.在电子被人类发现前,人们认为原子是组成物质的最小微粒D.电子带负电,使人们意识到原子内应该还有带正电的部分【解析】选B、C、D。
发现电子时,人们对原子的结构仍然不清楚,但人们意识到电子应该是原子的组成部分,故A错误,B正确;在电子被人类发现前,人们认为原子是组成物质的最小微粒,C正确;原子对外显电中性,而电子带负电,使人们意识到,原子中应该还有其他带正电的部分,D正确。
3.(多选)下列说法中正确的是( )A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.60217733(49)×10-19CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍D.通过实验测得电子的比荷及其电荷量e的值,就可以确定电子的质量【解析】选B、D。
电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的,选项A、C错误,选项B正确。
测出比荷的值和电子电荷量e的值,可以确定电子的质量,故选项D正确。
4. 如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一束阴极射线从图中A点以速度v0垂直磁场射入,当射线离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,求射线的比荷。
【解析】符合题目条件的运动轨迹如图所示,由几何关系得,射线在磁场中的旋转半径为圆形磁场区域半径的一半,即r=①由洛伦兹力提供向心力知qv0B=m②由①②式得射线的比荷=答案:【补偿训练】汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图所示。
第十八章原子结构第一节电子的发现每课一练班别姓名学号一、选择题1.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流D.阴极射线本质是X射线2.关于电荷的电荷量,下列说法错误的是()A.电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B.物体所带电荷量可以是任意值C.物体所带电荷量最小值为1.6×10-19CD.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍3.(多选)如图所示,一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线径迹下偏,则()A.导线中的电流由A流向BB.导线中的电流由B流向AC.若要使电子束的径迹往上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关4.(多选)关于电子的说法正确的是()A.任何物质中均有电子B.不同的物质中具有不同的电子C.电子质量是氢离子质量的1 836倍D.电子是一种粒子,是构成物质的基本单元5.1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子,被称为“电子之父”,下列关于电子的说法正确的是() A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并没能求出了阴极射线的比荷B.汤姆孙通过对光电效应的研究,发现了电子C.电子的质量无法测定D.汤姆孙通过对不同材料的阴极发出的射线的研究,并研究光电效应等现象,说明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元6.如图为示波管中电子枪的原理示意图,A为发射电子的阴极,K为接在高电势的加速极,A、K之间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v,下列说法正确的是()A.如果A、K之间距离减半而电压仍为U,那么电子离开K的速度为2vB.如果A、K间距离减半电压仍为U,那么电子经过K vC.如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度为v2vD.如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度为27.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图,显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。
学习资料汇编18.1 电子的发现新提升·课时作业基础达标1.关于阴极射线,下列说法正确的是( )A.阴极射线就是很微弱的荧光B.阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流C.阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的D.阴极射线的比荷比氢离子的比荷小【答案】 C2.(多选)关于阴极射线的性质,判断正确的是( )A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小【解析】通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故选项A、C正确.【答案】AC3.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在其间的高电压下加速飞向阳极,如图所示,若要使射线向上偏转,所加磁场的方向应为( )A.平行于纸面向左 B.平行于纸面向上C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里【解析】由题目可获取以下信息:(1)阴极射线的方向向右.(2)加磁场使射线向上偏转.由于阴极射线的本质是电子流.阴极射线方向向右,说明电子的运动方向向右,相当于存在向左的电流.利用左手定则,使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上,由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外,故选项C正确.【答案】 C4.阴极射线管中的高电压的作用是( )A.使管内气体电离B.使管内产生阴极射线C.使管中障碍物的电势升高D.使电子加速【解析】在阴极射线管中,阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射的电子,通过高压对电子加速获得能量,与玻璃发生碰撞而产生荧光,故D正确.【答案】 D5.关于阴极射线,下列说法正确的是( )A.阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象B.阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流C.阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的D.阴极射线的比荷比氢原子的比荷小【解析】阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流,故A、B错;最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名为阴极射线,故C对;阴极射线本质是电子流,故其比荷比氢原子比荷大的多,故D错.【答案】 C6.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流D.阴极射线本质是X射线【解析】阴极射线是原子受激发射出的电子流,关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设,是错误的.【答案】 C7.关于电荷量,下列说法错误的是( )A.物体的带电荷量可以是任意的B.物体的带电荷量只能是某些值C.物体的带电荷量的最小值为1.6×10-19 CD.一个物体带上1.6×10-9 C的正电荷,这是它失去了1010个电子的缘故【解析】电子的带电荷是最小值1.6×10-19C,物体的带电荷量只能是它的整数倍,所以A错误,B、C正确;一个物体带正电,是因为失去电子的缘故,所以D正确.【答案】 A8.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图,显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光.安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转.下列说法中正确的是( ).如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上A.如右图所示为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内抽成真空,之间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电的小孔中射出的速度大小为v,下列说法正确的是不变,则电子离开不变,则电子离开间距离保持不变而电压减半,则电子离开间距离保持不变而电压减半,则电子离开间电压不变、距离变化时,电场力对电子做功不变,即射出时速度仍为,减小磁感应强度B,增大电场强度E美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子电量.油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连,上下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到它运动的情年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比理如图所示.电子流平行于极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场时,电子流不发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场敬请批评指正。
第1节电子的发现1.(对应要点一)关于阴极射线,下列说法正确的是( )A.阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象B.阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流C.阴极射线是组成物体的原子D.阴极射线可以直线传播,也可被电场、磁场偏转解析:阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流,B正确。
电子是原子的组成部分,C 错。
电子可被电场、磁场偏转,D正确。
答案:BD2.(对应要点一)如图18-1-11所示是汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是()图18-1-11A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点B.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转C.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转解析:实验证明,阴极射线是电子,它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧,可知选项C正确,选项B的说法错误.加上磁场时,电子在磁场中受洛伦兹力作用,要发生偏转,因而选项D错误。
当不加电场和磁场时,电子所受的重力可以忽略不计,因而不发生偏转,选项A的说法正确。
答案:AC3.(对应要点二)如图18-1-12所示,让一束均匀的阴极射线垂直穿过正交的电磁场,选择合适的磁感应强度B和电场强度E,带电粒子将不发生偏转,然后撤去电场,粒子将做匀速圆周运动,测得其半径为R,则阴极射线中带电粒子的比荷为________。
图18-1-12解析:因为带电粒子不偏转,所以受到的电场力与洛伦兹力平衡,即qE=qBv,所以v=E/B。
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qvB=mv2/R,所以,其半径为R=mv/qB,所以错误!=错误!。
答案:错误!4.(对应要点三)电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的.他测定了数千个带电油滴的电荷量,发现这些电荷都等于某个最小电荷量的整数倍。
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电子的发现题组一阴极射线1。
下面对阴极射线的认识正确的是()A。
阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光而产生的B。
只要阴阳两极间加有电压,就会有阴极射线产生C.阴极射线可以穿透薄铝片,这说明它是电磁波D.阴阳两极间加有高压时,电场很强,阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极解析:阴极射线是由阴极直接发出的,A错误;只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时,阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线,B错误,D正确;可以穿透薄铝片的,可能是电磁波,也可能是更小的粒子,C错误。
答案:D2。
(多选)关于阴极射线的性质,判断正确的是()A。
阴极射线带负电B。
阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢离子的比荷大D。
阴极射线的比荷比氢离子的比荷小解析:汤姆孙通过实验证实,阴极射线是带负电的粒子流;阴极射线所带的电荷量与氢离子相同,但质量比氢离子小得多,所以它的比荷比氢离子的比荷大。
答案:AC3.如果阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是()A.阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B.阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C。
阴极射线通过偏转电场能够改变方向D。
阴极射线通过磁场时方向可能发生改变解析:X射线是电磁波,不带电,通过电场、磁场时不受力的作用,不会发生偏转、加速,选项B 正确。
1 电子的发觉1.阴极射线 (1)气体的导电特点:通常情形下,气体是不导电的,但在强电场中,气体能够被电离而导电。
平时咱们在空气中看到的放电火花,就是气体电离导电的结果。
在研究气体放电时一般都用玻璃管中的稀薄气体,导电时能够看到辉光放电现象。
(2)产生:在研究低于 Pa 气压以下气体导电的玻璃管内有阴、阳两极,当两极间加必然电压时,阴极便发出一种射线,这种射线命名为阴极射线。
(3)阴极射线的特点:碰着荧光物质能使其发光。
【例1】 关于空气导电性能,下列说法正确的是( )A .空气导电,因为空气分子中有的带正电,有的带负电,在强电场作用下向相反方向运动的结果B .空气能够导电,是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C .空气密度越大,导电性能越好D .空气越稀薄,越容易发出辉光解析:空气是由多种气体组成的混合气体,在正常情形下,气体分子不带电(显中性),是较好的绝缘体.但在射线、受热及强电场作用下,空气分子被电离,才具有导电功能,且空气密度较大时,电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞,正、负电荷从头复合,难以形成稳固的放电电流,因此电离后的自由电荷在稀薄气体环境中导电性能更好,综上所述,正确答案为B 、D 。
答案:BD 2.电子(1)电子:从阴极射线管中射出的粒子称为电子。
注意:电子是原子的组成部份,是比原子更大体的物质微粒。
(2)电子的电荷和质量①电子的电荷量:e =×10-19C ;②电子的质量:m e =×10-31kg ;③电子的比荷:e /m e =1011C/kg 。
(3)密立根油滴实验①美国物理学家密立根在1910年通过著名的油滴实验精准测定了电子的电荷量。
②密立根实验的重要意义:发觉电荷是量子化的,即任何电荷只能是e 的整数倍。
【例2】 电子所带电荷量的精准数值最先是由美国物理学家密立根通过油滴实验取得的。
他测定了数千个带电油滴的电荷量,发觉这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍。
第1节电子的发现
1.(对应要点一)关于阴极射线,下列说法正确的是( )
A.阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象
B.阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流
C.阴极射线是组成物体的原子
D.阴极射线可以直线传播,也可被电场、磁场偏转
解析:阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流,B正确。
电子是原子的组成部分,C错。
电子可被电场、磁场偏转,D正确。
答案:BD
2.(对应要点一)如图18-1-11所示是汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是( )
图18-1-11
A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点
B.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转
C.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转
D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转
解析:实验证明,阴极射线是电子,它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧,可知选项C正确,选项B的说法错误。
加上磁场时,电子在磁场中受洛伦兹力作用,要发生偏转,因而选项D错误。
当不加电场和磁场时,电子所受的重力可以忽略不计,因而不发生偏转,选项A的说法正确。
答案:AC
3.(对应要点二)如图18-1-12所示,让一束均匀的阴极射线垂直穿
过正交的电磁场,选择合适的磁感应强度B和电场强度E,带电粒子将不发
生偏转,然后撤去电场,粒子将做匀速圆周运动,测得其半径为R,则阴极
射线中带电粒子的比荷为________。
图18-1-12 解析:因为带电粒子不偏转,所以受到的电场力与洛伦兹力平衡,即qE=qBv,所以v =E/B。
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qvB=mv2/R,所以,其半径为
R =mv /qB , 所以q m =
E RB 2。
答案:E RB 2
4.(对应要点三)电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物
理学家密立根通过油滴实验测得的。
他测定了数千个带电油滴的
电荷量,发现这些电荷都等于某个最小电荷量的整数倍。
这个最
小电荷量就是电子所带的电荷量。
密立根实验的原理如图18-1
-13所示,A 、B 是两块平行放置的水平金属板,A 板带正电, 图18-1-13 B 板带负电。
从喷雾器嘴喷出的小油滴,落到A 、B 两板之间的电场中。
小油滴由于摩擦而带负电,调节A 、B 两板间的电压,可使小油滴受到的电场力和重力平衡。
已知小油滴静止处的电场强度E =×105 N/C ,油滴半径r =×10-4 cm ,油的密度ρ=0.851 g/cm 3
,求油滴所带的电荷量。
这个电荷量是电子电荷量的多少倍?(g 取9.8 m/s 2)
解析:小油滴质量: m =ρV =ρ·4
3πr 3 ①
由题意知mg -Eq =0
②
由①②两式可得: q =ρ·4πr 3g 3E
=错误! C
≈×10-19 C 。
小油滴所带电荷量q 是电子电荷量e 的倍数为
n =错误!倍≈5倍。
答案:×10-19 C 5倍。