第四章 第1节 电子的发现-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（教科版2019）

物理 选择性必修 第三册 JK 1 1 第1节 电子的发现 刷基础 2 1.（多选）1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子，汤姆孙也被称为“电子之父”.下列关于电 子的说法正确的是( ) AD A.汤姆孙通过对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.汤姆孙通过对光电效应的研究，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成的阴极发出的射线及光电效应等现象的研究，推断出电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元 题型1 对阴极射线的认识 3 解析 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正确，B错误；电子质量是质子质量的 ，故C错误；汤姆孙发现用不同材料的阴极做实验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正确. 题型1 对阴极射线的认识 4 2.（多选）如图所示为汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是( ) AC A.若在 、 之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的 点 B.若在 、 之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转 C.若在 、 之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转 D.若在 、 之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转 题型2 阴极射线在电场和磁场中的偏转 5 解析 实验证明,阴极射线是电子流,它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧,C正确，B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,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,A正确. 题型2 阴极射线在电场和磁场中的偏转 6 3.阴极射线管中电子束由阴极沿 轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图），要使该亮 线向 轴正方向偏移，可加上( ) B A.沿 轴正方向的磁场 B.沿 轴负方向的磁场 C.沿 轴正方向的电场 D.沿 轴负方向的电场 题型2 阴极射线在电场和磁场中的偏转 7 解析 若加一沿 轴正方向的磁场，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向沿 轴正方向，则亮线向 轴正方向偏移，故A错误；若加一沿 轴负方向的磁场，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向沿 轴正方向，则亮线向 轴正方向偏移，故B正确；若加一沿 轴正方向的电场，电子受沿 轴负方向的电场力作用，则亮线向 轴负方向偏移，故C错误；若加一沿 轴负方向的电场，电子受沿 轴正方向的电场力作用，则亮线向 轴正方向偏移，故D错误. 题型2 阴极射线在电场和磁场中的偏转 8 4.测定带电粒子的比荷 时，让待测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 ，在通过长为 的两金属板间后，测得带电粒子偏离入射方向的距离为 ，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 时，粒子恰 好不偏离原来的方向，粒子重力不计，则 为多少？ [答案] 题型3 测定阴极射线粒子的比荷 9 解析 设带电粒子以速度 垂直电场方向进入匀强电场， 则有 ， 此带电粒子垂直入射到正交的电磁场区域时不发生偏转， 由平衡条件得 ， 联立解得 . 题型3 测定阴极射线粒子的比荷 10 5.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( ) C 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 易错点 混淆电荷运动方向与电流方向 11 解析 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，根据左手定则可知，若要使射线向上偏转，则电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，所以磁场方向应为垂直于纸面向外，故选项C正确. 易错点 混淆电荷运动方向与电流方向 12 【易错分析】将阴极射线方向（即电子运动方向）误当成电流方向导致判断出错.应用左手定则时，要注意负电荷运动的方向与它形成的电流方向相反，即应用左手定则时负电荷运动的方向应与四指所指的方向相反. 易错点 混淆电荷运动方向与电流方向 13 $$