第4章 第1节 电子的发现与汤姆孙原子模型（作业）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [合格训练] 1．(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B B．导线中的电流由B流向A C．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 解析　阴极射线粒子带负电，由左手定则可以判断管内磁场垂直纸面向里，由安培定则判断AB中电流的方向由B向A，所以A错误，B正确。电流方向改变时，管内磁场方向改变，电子受力方向也改变，故C正确，D错误。 答案　BC 2．(多选)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．阴极射线沿直线传播，但可被电场、磁场偏转 解析　阴极射线是由阴极发出的电子流，B正确，A错误；电子是原子的组成部分，C错误；电子可被电场、磁场偏转，D正确。 答案　BD 3．阴极射线管中加高电压的作用是(　　) A．使管内的气体电离 B．使阴极发出阴极射线 C．使管内障碍物的电势升高 D．使管内产生强电场，电场力做功使电子加速 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出的电子流，B错；发射出的电子流通过高电压加速后，获得较高的能量，与玻璃管壁发生撞击而产生荧光，故A、C错，D正确。 答案　D 4．(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量，哪些是符合事实的(　　) A．＋3×10－19 C　　　　　 B．＋4×10－19 C C．－3.2×10－19 C D．－4.8×10－16 C 解析　电荷是量子化的，任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。1.6×10－19 C是目前为止自然界中最小的电荷量。 答案　CD 5．(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“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，并求出了阴极射线的比荷 B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子 C．电子质量是质子质量的1 836倍 D．汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线做研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元 解析　1897年汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的电子流，并求出了比荷，从而发现了电子，故A对，B错；电子质量是质子质量的，故C错；汤姆孙通过对不同材料做阴极研究阴极射线时均发出同一种粒子—电子，这就说明电子是构成物质的基本单元，而对光电效应等现象的研究更加验证了这一点，故D对。 答案　AD [等级过关] 6．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1.6×10－19 C D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍 解析　密立根的油滴实验测出了电子的电荷量为1.6×10－19 C，并提出了电荷量子化的观点，因而A、C对，B错；任何物体的电荷量都是e的整数倍，故D对。因此选B。 答案　B 7．如图所示为测定阴极射线粒子比荷的装置，从阴极K发出的阴极射线通过一对平行金属板D1、D2间的匀强电场，发生偏转。 (1)在D1、D2间加电场后射线偏到P2，则由电场方向知，该射线带什么电？ (2)再在D1、D2间加一磁场(图中未画出)，电场与磁场垂直，让射线恰好不偏转。设电场强度为E，磁感应强度为B，则电子的速度多大？ (3)撤去电场，只保留磁场，使射线在磁场中做圆周运动，若测出轨道半径为R，则粒子的荷质比是多大？ 解析　(1)负电。 (2)粒子受两个力作用：电场力和洛伦兹力，两个力平衡， 即有qE＝qvB，得v＝。 (3)根据洛伦兹力充当向心力：qvB＝m， 得出：＝。又v＝，则＝。 测出E、B、R即可求荷质比。 答案　(1)负电　(2)　(3) 8．为了测定带电粒子的比荷，让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，如果在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于粒子的入射方向，磁感应强度为B，则粒子恰好不偏离原来的方向，求为多少。 解析　设带电粒子以速度v0垂直电场方向进入匀强电场，则d＝at2＝2① 此带电粒子垂直入射到正交的电磁场区域时不发生偏转， 由平衡条件qE＝qv0B， 得v0＝② 由①②两式 解得＝。 答案　 学科网（北京）股份有限公司 $