第一节 电子的发现（导学案）物理沪科版选择性必修第三册

该高中物理导学案围绕“电子的发现”展开，引导学生了解汤姆孙对阴极射线的研究、电子的确认过程，以及原子“枣糕模型”到核式结构模型的演变历程。通过“知识回顾”（填空汤姆孙实验关键步骤）和“自主预习”（α粒子散射实验分析），以实验示意图和问题链为支架，衔接从电子发现到原子结构探索的知识脉络。 导学案融入物理学史（如汤姆孙与赫兹关于阴极射线本质的争论），通过“自主活动”（推导比荷表达式、分析实验现象）培养科学探究与科学推理能力，习题设计结合静电偏转管、油滴实验等装置分析，强化模型建构，助力学生形成物质观念，提升科学思维与科学态度。

第一节 电子的发现 导学案 1．通过 J．J．汤姆孙发现电子的实验、原子的“枣糕模型”、α 粒子散射实验、原子核式结构模型，了解人类探索原子结构的历程。 1．通过物理学界关于阴极射线本质的争论，展现基于实验事实的质疑和探究。 2．通过 J．J．汤姆孙对阴极射线的研究，呈现“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”的综合作用。 了解和体验电子发现过程中的主要工作，有助于学生科学思维能力的提升。 【知识回顾】 一、电子的发现 1．__________（人名）确认阴极射线是一种带________电的粒子流。 2．汤姆孙利用静电偏转管，通过分析静电场和磁场对带电粒子的偏转作用获得粒子的______。 直流高压电源 阴极K 阳极A I I P O D C 载流线圈 接直流电源的 平行金属板 + − + − − 3．汤姆孙测到了这种粒子的电荷量大小，约为 1.1×10−19 C，与电解氢离子（质子）的电荷量大小相近。这有力地证明阴极射线中带负电的粒子的质量约为氢离子（质子）质量的 。 4．汤姆孙将这种粒子称为__________。当代科学确认电子的电荷量大小为 __________C，质量为 9.11×10−31 kg。 5．阴极射线的研究和电子的发现所具有的重要意义：汤姆孙的研究表明，相对于原子而言，电子是更基本的组成物质的粒子，它是原子的组成部分；电子的发现说明____________。 二、原子的“枣糕模型” 在汤姆孙的“枣糕模型”中，原子被看成球体，正电荷______分布其中，带负电的电子则像枣糕里的枣子一样镶嵌在球内。 电子 带正电荷 的物质 − − − − − − − − − − 汤姆孙提出的“枣糕模型” 卢瑟福的“核式结构模型” 【自主预习】 一、原子的核式结构 1．电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子． 2．粒子散射实验：1909~1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来． 3．原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．由粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是。 思考与讨论： 阴极射线的本质 阴极射线的发现引起许多物理学家的关注，他们纷纷通过实验探究阴极射线的本质。由于未能观察到阴极射线在静电场中的偏转，以德国物理学家 H. 赫兹为代表的一些学者认为，阴极射线是一种类似紫外线的波。而英国的一些物理学家却认为阴极射线是一种带电粒子流。法国物理学家佩兰（J. B. Perrin，1870—1942）在阴极射线实验中发现了负电荷，因此他也支持“带电粒子说”。图 13 – 2 J. J. 汤姆孙（J.J. Thomson，1856—1940） 英国物理学家 J. J. 汤姆孙（图 13 – 2）认同阴极射线是带电粒子流的观点，他改进了佩兰的实验，利用磁场使阴极射线发生偏转，同时在实验中收集到更多电荷。他又认真思考了 H. 赫兹的实验，并加以改进，终于在实验中观察到阴极射线在静电场作用下的偏转。 至此，J. J. 汤姆孙已经可以确认阴极射线是一种带负电的粒子流。他通过进一步的实验确定了这种带电粒子的属性，拉开了人类认识原子结构的大幕。 电子的发现 阴极射线中带负电的粒子是什么？是原子还是分子？抑或是比原子或分子更小的某种物质微粒？为了回答这些问题，J. J. 汤姆孙成功地完成了三个更为精细的实验。他先后测定了阴极射线中带电粒子的比荷（带电粒子电荷量与质量的比）和电荷量大小，最终为这种粒子“验明正身”。图 13 – 3静电偏转管 J. J. 汤姆孙用了两种不同的方法测定了阴极射线中粒子的比荷，所得的结果相近。其中一种方法便是利用图 13 – 3 所示的静电偏转管，通过分析静电场和磁场对带电粒子的偏转作用获得粒子的比荷。 图 13 – 4 所示是实验的示意图。静电偏转管是经过改装的阴极射线管。将图中阴极 K 和阳极 A 与直流高压电源相连，阴极射线自 K 射出，并在 A、K 间加速。从 A 处狭缝射出的粒子束沿直线向右运动。C、D 是一对平行金属板，将 C、D 接到另一直流电源上，C、D 之间的电场对粒子束产生偏转作用。从 C、D 板右侧射出的粒子束沿直线射到偏转管最右端荧光屏上的 P 处。 直流高压电源 阴极K 阳极A I I P O D C 载流线圈 接直流电源的 平行金属板 + − + − − 图 13 – 4 用静电偏转管测电子的比荷 在管外于 C、D 极板前后两侧加装载流线圈，线圈产生一个与 C、D 间匀强电场及粒子束运动方向均垂直的匀强磁场。调节线圈中的电流，使得粒子束在 C、D 间所受电场力与洛伦兹力平衡，粒子束便无偏转地沿直线射至荧光屏上 O 处。 在实验中，可测得 C、D 间偏转电场的电势差 U，载流线圈所产生的磁场的磁感应强度 B，平行金属板 C、D 的长度 l 以及间距 d，从偏转电场右边界直至 O、P 两处的粒子直线径迹间的夹角 θ。由这些数据便可推得粒子的比荷。 根据以上对于实验的描述，推导阴极射线中带电粒子比荷的表达式。 自 主 活 动 J. J. 汤姆孙改变静电偏转管中的气体和阴极材料重复上述实验，所得到的比荷数量级都一致，即 ≈ 1011 C/kg。阴极射线的比荷约为电解氢离子的比荷的 2 000 倍。由实验结果可以推断，阴极射线中带负电的粒子比原子、分子小得多，且是原子的组成部分。 1898 年，J. J. 汤姆孙和他的学生们又用了几种不同的实验方法直接测到了这种粒子的电荷量大小，约为 1.1×10−19 C，与电解氢离子的电荷量大小相近。这有力地证明阴极射线中带负电的粒子的质量约为氢离子质量的 。J. J. 汤姆孙将这种粒子称为电子（electron）。当代科学确认电子的电荷量的大小为 1.60×10−19 C，质量为 9.11×10−31 kg。 阴极射线的研究和电子的发现所具有的重要意义 19、20 世纪之交，许多物理学家投入到对阴极射线本质的研究工作中。关于阴极射线本质的争论持续了近 20 年，这一争论引发了一系列重大的物理学研究成果。除了电子的发现以外，X 射线的发现和放射性的发现都源自阴极射线的研究。 J. J. 汤姆孙的研究表明，相对于原子而言，电子是更基本的组成物质的粒子，它是原子的组成部分。 电子的发现打破了原子不可分的传统物质观，并催生了物理学崭新的研究领域——原子物理学。同时，电子的发现开辟了电子技术的新时代。J. J. 汤姆孙发现电子的过程也对人类的科学思想和物理学的研究方法产生了极为深远的影响。 一、单选题 1．阴极射线是（　　） A．电子流 B．质子流 C．中子流 D．α粒子流 2．汤姆孙通过对什么射线的研究，提出了原子的“葡萄干蛋糕模型”（　　） A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．阴极射线 二、实验题 3．油滴实验 密立根油滴实验装置如图所示，用喷雾器向一个圆柱形容器里喷入带电的油滴。容器中有两块平行金属板组成的电容器。可以通过改变极板间的电压来控制油滴的运动，假设两极板间电场为匀强电场，忽略油滴受到的空气阻力，g取10m/s2。 请完成下列问题： (1)油滴进入电场后向下做匀速直线运动。已知两极板间的电压为U，距离为d，进入电场中某油滴的质量为m，重力加速度为g。则两极板间的电场强度大小为 ，喷入容器里油滴的带电量大小q = 。 (2)重复对更多油滴进行实验，发现油滴的带电量都是某最小固定值的整数倍，下列测得的油滴电荷量符合实验事实的是（　　） A．1.6×10−20C B．1.12×10−18C C．5.92×10−17C D．5.58×10−16C (3)根据油滴实验原理，某同学设计了如图所示的电路，通过移动滑动变阻器R2的滑片改变极板间电压。已知两极板相距d=0.05m，电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，保护电阻R1=18Ω，R2的最大阻值为20Ω。将滑动变阻器的滑片置于中间位置，闭合电键S1和S2。稳定后，一油滴从小孔处由静止开始进入电场，已知油滴质量m=8.0×10−12kg，电量为q=−4.0×10−13C，则该油滴 Ⅰ.计算： ①下降时加速度大小 ； ②到达下极板时的速度大小 。（保留三位有效数字） Ⅱ.上述油滴在运动过程中， ①若突然断开电键S2，则两极板间电压将 （填“增加”、“不变”或“减小”）； ②如果保持S2闭合，突然断开电键S1，则油滴的加速度a变化情况可能正确的是( )（该变化过程中油滴没有碰到下极板） A． B． C． D． 三、综合题 三、阴极射线管 如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。将阴极K和阳极A与直流高压电源相连，阴极射线中带电粒子自K射出，并在AK间加速。从A处狭缝射出的粒子沿直线向右运动。CD为一对平行金属板，接在另一个直流电源上，CD间电场对粒子束产生偏转作用，使粒子做类平抛运动。粒子束从CD板右侧射出后沿直线射到右端荧光屏上P点。管外CD极板前后两侧加装a和b两个载流线圈，通电线圈产生一个与CD间电场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场B。调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直线射到荧光屏上的O点。已知KA间加速电压为U1，CD间偏转电压为U2，CD板的长度为L，间距离为d，忽略粒子从阴极K发出时的初速度和重力的大小。 完成下列问题 4．自K射出的带电粒子是 。它是由物理学家 （选填：①卢瑟福，②汤姆孙，③玻尔，④法拉第）最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。 5．该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，其电势能和动能变化情况是（　　） A．电势能增加，动能减小 B．电势能增加，动能增加 C．电势能减小，动能增加 D．电势能减小，动能减小 6．若已知粒子离开阳极A时的速度，为使粒子束不发生偏转， （1）在载流线圈中通入的电流方向( ) A．a线圈中顺时针，b线圈中逆时针    B．a线圈中顺时针，b线圈中顺时针 C．a线圈中逆时针，b线圈中逆时针    D．a线圈中逆时针，b线圈中顺时针 （2）此时的磁感强度 。 7．（计算）若已知该粒子的比荷大小为N，在载流线圈未通电时，粒子通过CD板后发生偏转（设磁场和电场仅局限于CD板之间）。求 （1）粒子离开阳极A时的速度大小； （2）粒子打到荧光屏P点时速度大小； （3）与方向的偏转角的正切值。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 电子的发现 导学案 1．通过 J．J．汤姆孙发现电子的实验、原子的“枣糕模型”、α 粒子散射实验、原子核式结构模型，了解人类探索原子结构的历程。 1．通过物理学界关于阴极射线本质的争论，展现基于实验事实的质疑和探究。 2．通过 J．J．汤姆孙对阴极射线的研究，呈现“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”的综合作用。 了解和体验电子发现过程中的主要工作，有助于学生科学思维能力的提升。 【知识回顾】 一、电子的发现 1．汤姆孙（人名）确认阴极射线是一种带负电的粒子流。 2．汤姆孙利用静电偏转管，通过分析静电场和磁场对带电粒子的偏转作用获得粒子的比荷 。 直流高压电源 阴极K 阳极A I I P O D C 载流线圈 接直流电源的 平行金属板 + − + − − 3．汤姆孙测到了这种粒子的电荷量大小，约为 1.1×10−19 C，与电解氢离子（质子）的电荷量大小相近。这有力地证明阴极射线中带负电的粒子的质量约为氢离子（质子）质量的 。 4．汤姆孙将这种粒子称为电子。当代科学确认电子的电荷量大小为1.60×10−19C，质量为 9.11×10−31 kg。 5．阴极射线的研究和电子的发现所具有的重要意义：汤姆孙的研究表明，相对于原子而言，电子是更基本的组成物质的粒子，它是原子的组成部分；电子的发现说明原子可分。 二、原子的“枣糕模型” 在汤姆孙的“枣糕模型”中，原子被看成球体，正电荷均匀分布其中，带负电的电子则像枣糕里的枣子一样镶嵌在球内。 电子 带正电荷 的物质 − − − − − − − − − − 汤姆孙提出的“枣糕模型” 卢瑟福的“核式结构模型” 三、原子的核式结构模型 1．α 粒子散射实验 用高速飞行的α 粒子轰击金箔，通过 α 粒子运动路径发生偏转的程度来研究靶原子（金原子）的结构。 铅盒内的放射性元素钋所放出的α 粒子由铅盒上的小孔射出，形成一束很细的粒子束打到金箔上。α 粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上，并产生闪光。这些闪光可以通过显微镜观察。 金箔 钋 铅盒 荧光屏 显微镜 接真空泵 钋 铅盒 金箔 荧光屏 显微镜 θ α 粒子散射实验装置剖面图 α 粒子散射角 α 粒子 2．原子的核式结构模型 原子中心有一个很小的核称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中于原子核内，电子 在核外空间绕核旋转。 3．原子核直径的数量级 10−15m，约为原子直径的十万分之一。原子的大部分是“空”的。 四、原子核式结构与经典理论之间的矛盾 1．在核式结构模型中，根据经典理论可得原子是不稳定 的，但这与事实不符。 2．根据经典理论，原子光谱应该包含一系列连续变化的频率。事实上，原子光谱却是由一些不连续的亮线组成的。 【自主预习】 一、原子的核式结构 1．电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子． 2．粒子散射实验：1909~1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来． 3．原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．由粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是。 思考与讨论： 阴极射线的本质 阴极射线的发现引起许多物理学家的关注，他们纷纷通过实验探究阴极射线的本质。由于未能观察到阴极射线在静电场中的偏转，以德国物理学家 H. 赫兹为代表的一些学者认为，阴极射线是一种类似紫外线的波。而英国的一些物理学家却认为阴极射线是一种带电粒子流。法国物理学家佩兰（J. B. Perrin，1870—1942）在阴极射线实验中发现了负电荷，因此他也支持“带电粒子说”。图 13 – 2 J. J. 汤姆孙（J.J. Thomson，1856—1940） 英国物理学家 J. J. 汤姆孙（图 13 – 2）认同阴极射线是带电粒子流的观点，他改进了佩兰的实验，利用磁场使阴极射线发生偏转，同时在实验中收集到更多电荷。他又认真思考了 H. 赫兹的实验，并加以改进，终于在实验中观察到阴极射线在静电场作用下的偏转。 至此，J. J. 汤姆孙已经可以确认阴极射线是一种带负电的粒子流。他通过进一步的实验确定了这种带电粒子的属性，拉开了人类认识原子结构的大幕。 电子的发现 阴极射线中带负电的粒子是什么？是原子还是分子？抑或是比原子或分子更小的某种物质微粒？为了回答这些问题，J. J. 汤姆孙成功地完成了三个更为精细的实验。他先后测定了阴极射线中带电粒子的比荷（带电粒子电荷量与质量的比）和电荷量大小，最终为这种粒子“验明正身”。图 13 – 3静电偏转管 J. J. 汤姆孙用了两种不同的方法测定了阴极射线中粒子的比荷，所得的结果相近。其中一种方法便是利用图 13 – 3 所示的静电偏转管，通过分析静电场和磁场对带电粒子的偏转作用获得粒子的比荷。 图 13 – 4 所示是实验的示意图。静电偏转管是经过改装的阴极射线管。将图中阴极 K 和阳极 A 与直流高压电源相连，阴极射线自 K 射出，并在 A、K 间加速。从 A 处狭缝射出的粒子束沿直线向右运动。C、D 是一对平行金属板，将 C、D 接到另一直流电源上，C、D 之间的电场对粒子束产生偏转作用。从 C、D 板右侧射出的粒子束沿直线射到偏转管最右端荧光屏上的 P 处。 直流高压电源 阴极K 阳极A I I P O D C 载流线圈 接直流电源的 平行金属板 + − + − − 图 13 – 4 用静电偏转管测电子的比荷 在管外于 C、D 极板前后两侧加装载流线圈，线圈产生一个与 C、D 间匀强电场及粒子束运动方向均垂直的匀强磁场。调节线圈中的电流，使得粒子束在 C、D 间所受电场力与洛伦兹力平衡，粒子束便无偏转地沿直线射至荧光屏上 O 处。 在实验中，可测得 C、D 间偏转电场的电势差 U，载流线圈所产生的磁场的磁感应强度 B，平行金属板 C、D 的长度 l 以及间距 d，从偏转电场右边界直至 O、P 两处的粒子直线径迹间的夹角 θ。由这些数据便可推得粒子的比荷。 根据以上对于实验的描述，推导阴极射线中带电粒子比荷的表达式。 自 主 活 动 J. J. 汤姆孙改变静电偏转管中的气体和阴极材料重复上述实验，所得到的比荷数量级都一致，即 ≈ 1011 C/kg。阴极射线的比荷约为电解氢离子的比荷的 2 000 倍。由实验结果可以推断，阴极射线中带负电的粒子比原子、分子小得多，且是原子的组成部分。 1898 年，J. J. 汤姆孙和他的学生们又用了几种不同的实验方法直接测到了这种粒子的电荷量大小，约为 1.1×10−19 C，与电解氢离子的电荷量大小相近。这有力地证明阴极射线中带负电的粒子的质量约为氢离子质量的 。J. J. 汤姆孙将这种粒子称为电子（electron）。当代科学确认电子的电荷量的大小为 1.60×10−19 C，质量为 9.11×10−31 kg。 阴极射线的研究和电子的发现所具有的重要意义 19、20 世纪之交，许多物理学家投入到对阴极射线本质的研究工作中。关于阴极射线本质的争论持续了近 20 年，这一争论引发了一系列重大的物理学研究成果。除了电子的发现以外，X 射线的发现和放射性的发现都源自阴极射线的研究。 J. J. 汤姆孙的研究表明，相对于原子而言，电子是更基本的组成物质的粒子，它是原子的组成部分。 电子的发现打破了原子不可分的传统物质观，并催生了物理学崭新的研究领域——原子物理学。同时，电子的发现开辟了电子技术的新时代。J. J. 汤姆孙发现电子的过程也对人类的科学思想和物理学的研究方法产生了极为深远的影响。 一、单选题 1．阴极射线是（　　） A．电子流 B．质子流 C．中子流 D．α粒子流 【答案】A 【详解】阴极射线其本质为电子流。 故选A。 2．汤姆孙通过对什么射线的研究，提出了原子的“葡萄干蛋糕模型”（　　） A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．阴极射线 【答案】D 【详解】汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，提出了原子的“葡萄干蛋糕模型”。 故选D。 二、实验题 3．油滴实验 密立根油滴实验装置如图所示，用喷雾器向一个圆柱形容器里喷入带电的油滴。容器中有两块平行金属板组成的电容器。可以通过改变极板间的电压来控制油滴的运动，假设两极板间电场为匀强电场，忽略油滴受到的空气阻力，g取10m/s2。 请完成下列问题： (1)油滴进入电场后向下做匀速直线运动。已知两极板间的电压为U，距离为d，进入电场中某油滴的质量为m，重力加速度为g。则两极板间的电场强度大小为 ，喷入容器里油滴的带电量大小q = 。 (2)重复对更多油滴进行实验，发现油滴的带电量都是某最小固定值的整数倍，下列测得的油滴电荷量符合实验事实的是（　　） A．1.6×10−20C B．1.12×10−18C C．5.92×10−17C D．5.58×10−16C (3)根据油滴实验原理，某同学设计了如图所示的电路，通过移动滑动变阻器R2的滑片改变极板间电压。已知两极板相距d=0.05m，电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，保护电阻R1=18Ω，R2的最大阻值为20Ω。将滑动变阻器的滑片置于中间位置，闭合电键S1和S2。稳定后，一油滴从小孔处由静止开始进入电场，已知油滴质量m=8.0×10−12kg，电量为q=−4.0×10−13C，则该油滴 Ⅰ.计算： ①下降时加速度大小 ； ②到达下极板时的速度大小 。（保留三位有效数字） Ⅱ.上述油滴在运动过程中， ①若突然断开电键S2，则两极板间电压将 （填“增加”、“不变”或“减小”）； ②如果保持S2闭合，突然断开电键S1，则油滴的加速度a变化情况可能正确的是( )（该变化过程中油滴没有碰到下极板） A． B． C． D． 【答案】(1) (2)BC (3) 0.866m/s 增加 C 【详解】（1）[1]极板间的电场强度大小为 [2]油滴进入电场后向下做匀速直线运动，受力平衡，则 解得喷入容器里油滴的带电量大小 （2）复对许多油滴进行实验之后，发现油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。此最小带电量数值为，我们称之为元电荷。物体所带电量是元电荷电量的整数倍，由此可知，BC项符合题意，AD项不符合题意。 故选BC。 （3）[1]在闭合回路中，电流为 两极板上分得的电压 两极板间电场强度 电荷受到向上的电场力和向下的重力作用，根据牛顿第二定律 解得 [2]根据运动学规律 解得到达下极板时的速度大小 [3]若突然断开电键S2，此时两极板间电压等于电源电动势，两极板间电压将增加。 [4]如果保持S2闭合，突然断开电键S1，电容器将放电，两极板间电压逐渐减小，电场强度逐渐减小，根据牛顿第二定律 可知液滴的加速度逐渐增大。 故选C。 三、综合题 三、阴极射线管 如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。将阴极K和阳极A与直流高压电源相连，阴极射线中带电粒子自K射出，并在AK间加速。从A处狭缝射出的粒子沿直线向右运动。CD为一对平行金属板，接在另一个直流电源上，CD间电场对粒子束产生偏转作用，使粒子做类平抛运动。粒子束从CD板右侧射出后沿直线射到右端荧光屏上P点。管外CD极板前后两侧加装a和b两个载流线圈，通电线圈产生一个与CD间电场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场B。调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直线射到荧光屏上的O点。已知KA间加速电压为U1，CD间偏转电压为U2，CD板的长度为L，间距离为d，忽略粒子从阴极K发出时的初速度和重力的大小。 完成下列问题 4．自K射出的带电粒子是 。它是由物理学家 （选填：①卢瑟福，②汤姆孙，③玻尔，④法拉第）最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。 5．该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，其电势能和动能变化情况是（　　） A．电势能增加，动能减小 B．电势能增加，动能增加 C．电势能减小，动能增加 D．电势能减小，动能减小 6．若已知粒子离开阳极A时的速度，为使粒子束不发生偏转， （1）在载流线圈中通入的电流方向( ) A．a线圈中顺时针，b线圈中逆时针    B．a线圈中顺时针，b线圈中顺时针 C．a线圈中逆时针，b线圈中逆时针    D．a线圈中逆时针，b线圈中顺时针 （2）此时的磁感强度 。 7．（计算）若已知该粒子的比荷大小为N，在载流线圈未通电时，粒子通过CD板后发生偏转（设磁场和电场仅局限于CD板之间）。求 （1）粒子离开阳极A时的速度大小； （2）粒子打到荧光屏P点时速度大小； （3）与方向的偏转角的正切值。 【答案】4． 电子 汤姆孙 5．C 6． B 7．（1）；（2）；（3） 【解析】4．[1]自K射出的带电粒子是电子。它是由物理学家汤姆孙最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。 5．该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加。 故选C。 6．（1）[1]在a线圈和b线圈中通入顺时针方向电流时，CD板间的磁场方向垂直纸面向里，电子所受电场力与洛伦兹力方向相反，二者平衡时，不发生偏转。 （2）[2]设此时的磁感强度为B，则有 又 联立，解得 7．（1）带电粒子在KA间加速，由动能定理可得 又 联立，解得 （2）带电粒子在偏转电场中偏移为 根据动能定理，有 联立，解得 （3）与方向的偏转角的正切值 其中 联立，解得 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $