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1、 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测(八)电子的发现 1历史上第一个发现电子的科学家是( ) A贝可勒尔B道尔顿 C伦琴D汤姆孙 解析:选D 贝可勒尔发现了天然放射现象,道尔顿提出了原子论,伦琴发现了X 射 线,汤姆孙发现了电子。 2(多选 )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首先测得了电子的比荷 C为电子质量的最终获得作出了突出贡献 D为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据 解析:选ACD 密立根通过油滴实验测定了电子电量并发现电荷是量子化的。测定了 e值,结合比荷,进一步可以确定电子质量,电子的比荷是由汤姆孙首先测
2、出的。 3(多选 )英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( ) 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:选 AD 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,最早测量电子电荷量的是美国科学家密立根,D 正确。 4(多选 )如图 1 所示是汤姆孙的
3、气体放电管的示意图,下列说法中正确的是( ) 图 1 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 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 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:选 AC 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
4、发生偏转,选项A 的说法正确。 5(多选 )电子枪发射出的电子打在荧光屏上时,会在那里产生一个亮斑,如果在荧光 屏上得到如图2 所示的亮斑P,那么示波管中的( ) 图 2 A极板X应带正电B极板X应带正电 C极板Y应带正电D极板Y应带正电 解析:选 BC 因为带电粒子向Y及X方向偏转。故极板Y、极板X应带正电。正 确选项为B、C。 6(多选 )如图 3 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( ) 图 3 A如果偏转线圈中没有电流,则阴极
5、射线应该打在荧光屏正中的O点 B如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上A点,则偏转磁场的方向应 该垂直纸面向里 C如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上B点,则偏转磁场的方向应 该垂直纸面向里 D如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动,则偏转磁场磁感应强度 应该先由小到大,再由大到小 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 解析:选 AC 偏转线圈中没有电流,阴极射线沿直线运动,打在O点, A 正确。由阴 极射线的电性及左手定则可知B错误, C 正确。由R mv qB可知, B越小,R越大,故磁感应 强度应先由大变小,再由小变大,故D 错误。 7.如图 4 所示
6、,电子由静止从O点经电场U加速后垂直射入匀强磁场B,经偏转后打在 MN板的P点,射入点到P点的距离为d,求电子的比荷 q m 的表达式。 (不考虑电子的重力) 图 4 解析:设电子的电荷量为q、质量为m,在加速电场U中加速的过程,根据动能定理, 有qU 1 2mv 2 解得v 2qU m 垂直进入磁场后,电子受到的洛伦兹力提供向心力,电子做匀速圆周运动,故有qvB mv 2 R 由题意又知:R d 2 由以上各式整理可得电子的比荷为 q m 8U B2d2。 答案: 8U B2d2 8.如图 5 所示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
7、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v1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v2竖直向上匀速运动。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 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,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 1 6 D 3),重力加速度为 g。 图 5 (1)设油滴受到气体的阻力fkv1,其中k为阻力系数,求k的大小; (2)求油滴所带电荷量。 解析: (1)油滴速度为v1时所受阻力f1kv1, 油滴向下匀速运动时,重力与阻力平衡,有 f1mg m V 1 6 D 3 ,则k 1 6v1 D 3g 。 (2)设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力为 F电qEq U d 油滴向上匀速运动时,阻力向下,油滴受力平衡,则kv2mgqU d 油滴所带电荷量为q D 3gd (v1v2) 6Uv1 。 答案: (1) 1 6 v1 D3g(2) D 3gd (v1v2) 6Uv1
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