第十八章 第1、2节 电子的发现 原子的核式结构模型
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解析：选 B α 粒子散射实验证明了原子 的核式结构模型，卢瑟福认为只有原子的几乎 全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很 小的区域，才有可能出现 α 粒子的大角度散射， 选项 B 正确。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
1．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．阴极射线就是 X 射线
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[即时巩固] 2．在卢瑟福进行的 α 粒子散射实验中，少 数 α 粒子发生大角度偏转的原因是( ) A．正电荷在原子中是均匀分布的 B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中 在一个很小的核上 C．原子中存在带负电的电子 D．原子核中有中子存在
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
1.让粒子通过正交的电磁场(如图所示)，让其做 直线运动，根据二力平衡，即 F 洛＝F 电(Bqv＝qE)， 得到粒子的运动速度 v＝EB。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图所示)， 保留磁场让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供 向心力即 Bqv＝mrv2，根据轨迹偏转情况，由几何知识求 出其半径 r，则由 qvB＝mvr2得，mq ＝Bvr＝BE2r。
1.实验装置 (1)放射源：放出 α 粒子(42He)。 (2)金箔：靶子。 (3)显微镜、荧光屏(可转动)：观察工具。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．实验注意事项 (1)整个实验过程需在真空中进行。 (2)α 粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，α 粒 子才能很容易穿过。 (3)实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金 的原子序数大，α 粒子受到金核库仑力大，偏转明显； 另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)原子的核式结构模型 1911 年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很 小的核，叫 原子核 ，它集中了全部的正电荷和几 乎全部的 质量 ， 电子 在核外空间运动。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[注意] 1．α 粒子散射实验并不能观察到原子的实 际结构，它只能通过 α 粒子通过金箔时的散射 情况，推断出金原子的核式结构模型。 2．卢瑟福的原子核式结构模型是比汤姆孙 枣糕模型更科学的原子模型，但不是最科学的 模型。随着人们认识水平的不断提高，原子结 构模型也在不断更新。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
③实验结果：绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本 上仍沿原来的方向前进，但有 少数 α 粒子(约占八 千分之一)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 ”； ④实验意义：卢瑟福通过 α 粒子散射实验，否定
了汤姆孙的原子模型，建立了原子的 核式结构 模型。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：选 C 阴极射线是在真空管中由负极 发出的电子流，故 A、B 错误；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 正确；阴极射线本质是电子流，故 D 错误。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
3．卢瑟福的核式结构模型对 α 粒子散射分析 (1)分布情况：原子的全部正电荷和几乎全部质量集中 在原子核内，原子中绝大部分是空的。 (2)受力情况： ①少数 α 粒子靠近原子核时，受到的库仑斥力大； ②大多数 α 粒子离原子核较远，受到的库仑斥力较小。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(3)偏转情况：
①绝大多数 α 粒子运动方向不会明显变化(因为电 子的质量相对于 α 粒子很小)；
②少数 α 粒子发生大角度偏转，甚至被弹回； ③如果 α 粒子几乎正对着原子核射来，偏转角就几 乎达到 180°，这种机会极少。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[典型例题] 例 2.[多选](2016·南京高二检测)根据 α 粒子散射实 验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原 子核式结构模型的 α 粒子散射图景，图中实线表示 α 粒 子运动轨迹。其中一个 α 粒子从 a 运动到 b、再运动到 c 的过程中，α 粒子在 b 点时距原子核最近。下列说法 正确的是( )
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
一、电子的发现┄┄┄┄┄┄┄┄① 1．阴极射线 (1)实验研究 如图所示，真空玻璃管中 K 是金属板制成的阴极 ， 接感应圈的负极，A 是金属环制成的 阳极 ，接感应圈 的正极，接电源后，感应圈会产生近万伏的高电压加 在两极间。可观察到玻璃壁上淡淡的 荧光 及管中物体 在玻璃壁上的 影子 。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：由于电子在电场中做类平抛运动，沿电场线 方向做初速度为零的匀加速直线运动，满足
U Y0＝12at2＝12·emd vl02＝2edUmlv220， 则me ＝2dUYl02v02。
答案：2dUYl02v20
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的 洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸 面向里。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(3)设此射线带电量为 q，质量为 m，当射
线在 DG 间做匀速直线运动时，有
qE＝Bqv
当射线在 DG 间的磁场中偏转时(如图所示)，
有 Bqv＝mrv2
同时又有 L＝r·sin θ
C．放在 D 位置时屏上仍能观察到一些闪光， 但次数极少
D．放在 C、D 位置时屏上观察不到闪光
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：选 AC 在卢瑟福 α 粒子散射实验中，α 粒子穿过金箔后，绝大多数 α 粒子仍沿原来的方向 前进，故 A 正确；少数 α 粒子发生大角度偏转，极 少数 α 粒子偏转角度大于 90°，极个别 α 粒子反弹 回来，所以在 B 位置只能观察到少数的闪光，在 C、 D 两位置能观察到的闪光次数极少，故 B、D 错误， C 正确。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)结论
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[说明] 1．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏 转情况，发现了阴极射线就是电子流。 2．电子是构成物质的基本粒子，任何物质中 都有电子。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
①[判一判] 1．英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一 种电磁辐射( × ) 2．组成阴极射线的粒子是电子( √ ) 3．电子是原子的组成部分，电子电荷量可 以取任意数值( × )
创新方案系列丛书
2．电子的发现 (1)汤姆孙的探究方法 ①让阴极射线分别通过电场和磁场，根据 偏转 现 象，证明它是 带负电 的粒子流并求出了其比荷；
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
②换用不同的阴极做实验，所得 比荷 的数值都相 同，是氢离子比荷的近 两千 倍；
③汤姆孙研究的新现象：如光电效应、热离子发射 效应和 β 射线等。发现不论阴极射线、β 射线、光电流 还是热离子流，它们都包含 电子 。
周运动半径，即可确定比荷。
3
．
当
电
子
在
匀
强
电
场
中
偏
转
时
，
y
＝
1 2
at2
＝
2qmUvL022d，测出电场中的偏转量也可以确定比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[即时巩固] 1．如图所示，电子以初速度 v0 从 O 点进入长 为 l、板间距离为 d、电势差为 U 的平行板电容器 中，出电场时打在屏上 P 点，经测量 O′P 距离为 Y0，求电子的比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
②[选一选] [多选]如图为卢瑟福所做的 α 粒子散射实验装置的示 意图，荧光屏和显微镜一直分别放在图中的 A、B、C、D 四个位置时，下列说法中正确的是( )
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
A．相同时间内在 A 位置时观察到屏上的闪 光次数最多
B．相同时间内在 B 位置时观察到屏上的闪 光次数比放在 A 位置时稍少些
创新方案系列丛书
[解析] 汤姆孙在对阴极射线的探究中发现了 电子，A 错误；α 粒子出现大角度偏转的原因是靠 近原子核时受到较大的库仑斥力作用，B 正确；α 粒子从 a 到 c 受到的库仑力先增大后减小，加速度 先变大后变小，电势能先变大后变小，C 错误，D 正确。
[答案] BD
高中同步新课标·物理
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[典型例题] 例 1.在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图
所示的阴极射线管，从 C 出来的阴极射线经过 A、B 间的电场 加速后，水平射入长度为 L 的 D、G 平行板间，接着在荧光屏 F 中心出现荧光斑。若在 D、G 间加上方向向下，场强为 E 的 匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在 D、 G 电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为 B 的匀强磁场(图中
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
A．卢瑟福在 α 粒子散射实验中发现了电子 B．α 粒子出现较大角度偏转的原因是 α 粒子 运动到 b 时受到的库仑斥力较大 C．α 粒子从 a 到 c 的运动过程中电势能先变 小后变大 D．α 粒子从 a 到 c 的运动过程中加速度先变 大后变小
高中同步新课标·物理
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)阴极射线 荧光的实质是由于玻璃受到 阴极 发出的某种射 线的撞击而引起的，这种射线被命名为 阴极射线 。 (3)阴极射线的特点 ①在真空中沿 直线 传播； ②碰到物体可使物体发出 荧光 。 (4)对阴极射线认识的两种观点 ①电磁辐射； ② 带电微粒 。
高中同步新课标·物理
未画出)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴 极射线向下偏转，偏转角为 θ。试解决下列问题：
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(1)说明阴极射线的电性； (2)说明所加磁场沿什么方向； (3)根据 L、E、B 和 θ，求出阴极射线的比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[解析] (1)由于匀强电场方向向下，而 阴极射线向上偏转，因此其所受电场力方向 向上，即电场力的方向与电场方向相反，所 以阴极射线带负电。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．原子的核式结构模型 (1)α 粒子散射实验 ①α 粒子：是从放射性物质中发射出来的快速 运动的粒子，带有两个单位的 正电荷 ，质量为氢 原子质量的 4 倍； ②实验装置如图所示(俯视)，整个装置放在真 空中，其中：
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
R：放射源―→释放 α 粒子； F：厚度极小的 金箔 ； M：带有荧光屏 S 的 放大镜 ，能够围绕 金箔 F 在 水平面 内转动，观察不同方向上的 α 粒子的散射情况；
创新方案系列丛书
[点评] 解决有关 α 粒子散射问题应注意的事项 1．核外电子不会使 α 粒子的速度发生明显改变。 2．汤姆孙模型不能解释 α 粒子的大角度散射。 3．少数 α 粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回 来，表明这些 α 粒子在原子中的某个地方受到了质 量、电量均比它本身大得多的物体的作用。 4．绝大多数 α 粒子在穿过厚厚的金原子层时运 动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的。 原子的质量、电量都集中在体积很小的核上。
联立以上各式解得mq ＝EBsi2nLθ
[答案]
(1)负电
(2)垂直纸面向里Baidu Nhomakorabea
Esin θ (3) B2L
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[点评] 运用电磁场测定电子比荷的解题技巧
1．当电子在复合场中做匀速直线运动时，qE
＝qvB，可以测出电子速度大小。 2．当电子在磁场中偏转时，qvB＝mvr2，测出圆
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
二、原子的结构┄┄┄┄┄┄┄┄② 1．汤姆孙的原子模型 汤姆孙于 1898 年提出一种模型。他认为，原子是一 个 球 体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内， 电子 镶嵌其中，图中的小圆点代表 正电荷 ，大圆点代 表 电子 。有人形象地把汤姆孙模型称为“ 西瓜 模型” 或“ 枣糕 模型”。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
1．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．阴极射线就是 X 射线
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[即时巩固] 2．在卢瑟福进行的 α 粒子散射实验中，少 数 α 粒子发生大角度偏转的原因是( ) A．正电荷在原子中是均匀分布的 B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中 在一个很小的核上 C．原子中存在带负电的电子 D．原子核中有中子存在
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
1.让粒子通过正交的电磁场(如图所示)，让其做 直线运动，根据二力平衡，即 F 洛＝F 电(Bqv＝qE)， 得到粒子的运动速度 v＝EB。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图所示)， 保留磁场让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供 向心力即 Bqv＝mrv2，根据轨迹偏转情况，由几何知识求 出其半径 r，则由 qvB＝mvr2得，mq ＝Bvr＝BE2r。
1.实验装置 (1)放射源：放出 α 粒子(42He)。 (2)金箔：靶子。 (3)显微镜、荧光屏(可转动)：观察工具。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．实验注意事项 (1)整个实验过程需在真空中进行。 (2)α 粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，α 粒 子才能很容易穿过。 (3)实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金 的原子序数大，α 粒子受到金核库仑力大，偏转明显； 另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)原子的核式结构模型 1911 年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很 小的核，叫 原子核 ，它集中了全部的正电荷和几 乎全部的 质量 ， 电子 在核外空间运动。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[注意] 1．α 粒子散射实验并不能观察到原子的实 际结构，它只能通过 α 粒子通过金箔时的散射 情况，推断出金原子的核式结构模型。 2．卢瑟福的原子核式结构模型是比汤姆孙 枣糕模型更科学的原子模型，但不是最科学的 模型。随着人们认识水平的不断提高，原子结 构模型也在不断更新。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
③实验结果：绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本 上仍沿原来的方向前进，但有 少数 α 粒子(约占八 千分之一)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 ”； ④实验意义：卢瑟福通过 α 粒子散射实验，否定
了汤姆孙的原子模型，建立了原子的 核式结构 模型。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：选 C 阴极射线是在真空管中由负极 发出的电子流，故 A、B 错误；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 正确；阴极射线本质是电子流，故 D 错误。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
3．卢瑟福的核式结构模型对 α 粒子散射分析 (1)分布情况：原子的全部正电荷和几乎全部质量集中 在原子核内，原子中绝大部分是空的。 (2)受力情况： ①少数 α 粒子靠近原子核时，受到的库仑斥力大； ②大多数 α 粒子离原子核较远，受到的库仑斥力较小。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(3)偏转情况：
①绝大多数 α 粒子运动方向不会明显变化(因为电 子的质量相对于 α 粒子很小)；
②少数 α 粒子发生大角度偏转，甚至被弹回； ③如果 α 粒子几乎正对着原子核射来，偏转角就几 乎达到 180°，这种机会极少。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[典型例题] 例 2.[多选](2016·南京高二检测)根据 α 粒子散射实 验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原 子核式结构模型的 α 粒子散射图景，图中实线表示 α 粒 子运动轨迹。其中一个 α 粒子从 a 运动到 b、再运动到 c 的过程中，α 粒子在 b 点时距原子核最近。下列说法 正确的是( )
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
一、电子的发现┄┄┄┄┄┄┄┄① 1．阴极射线 (1)实验研究 如图所示，真空玻璃管中 K 是金属板制成的阴极 ， 接感应圈的负极，A 是金属环制成的 阳极 ，接感应圈 的正极，接电源后，感应圈会产生近万伏的高电压加 在两极间。可观察到玻璃壁上淡淡的 荧光 及管中物体 在玻璃壁上的 影子 。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：由于电子在电场中做类平抛运动，沿电场线 方向做初速度为零的匀加速直线运动，满足
U Y0＝12at2＝12·emd vl02＝2edUmlv220， 则me ＝2dUYl02v02。
答案：2dUYl02v20
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的 洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸 面向里。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(3)设此射线带电量为 q，质量为 m，当射
线在 DG 间做匀速直线运动时，有
qE＝Bqv
当射线在 DG 间的磁场中偏转时(如图所示)，
有 Bqv＝mrv2
同时又有 L＝r·sin θ
C．放在 D 位置时屏上仍能观察到一些闪光， 但次数极少
D．放在 C、D 位置时屏上观察不到闪光
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
解析：选 AC 在卢瑟福 α 粒子散射实验中，α 粒子穿过金箔后，绝大多数 α 粒子仍沿原来的方向 前进，故 A 正确；少数 α 粒子发生大角度偏转，极 少数 α 粒子偏转角度大于 90°，极个别 α 粒子反弹 回来，所以在 B 位置只能观察到少数的闪光，在 C、 D 两位置能观察到的闪光次数极少，故 B、D 错误， C 正确。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)结论
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[说明] 1．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏 转情况，发现了阴极射线就是电子流。 2．电子是构成物质的基本粒子，任何物质中 都有电子。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
①[判一判] 1．英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一 种电磁辐射( × ) 2．组成阴极射线的粒子是电子( √ ) 3．电子是原子的组成部分，电子电荷量可 以取任意数值( × )
创新方案系列丛书
2．电子的发现 (1)汤姆孙的探究方法 ①让阴极射线分别通过电场和磁场，根据 偏转 现 象，证明它是 带负电 的粒子流并求出了其比荷；
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
②换用不同的阴极做实验，所得 比荷 的数值都相 同，是氢离子比荷的近 两千 倍；
③汤姆孙研究的新现象：如光电效应、热离子发射 效应和 β 射线等。发现不论阴极射线、β 射线、光电流 还是热离子流，它们都包含 电子 。
周运动半径，即可确定比荷。
3
．
当
电
子
在
匀
强
电
场
中
偏
转
时
，
y
＝
1 2
at2
＝
2qmUvL022d，测出电场中的偏转量也可以确定比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[即时巩固] 1．如图所示，电子以初速度 v0 从 O 点进入长 为 l、板间距离为 d、电势差为 U 的平行板电容器 中，出电场时打在屏上 P 点，经测量 O′P 距离为 Y0，求电子的比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
②[选一选] [多选]如图为卢瑟福所做的 α 粒子散射实验装置的示 意图，荧光屏和显微镜一直分别放在图中的 A、B、C、D 四个位置时，下列说法中正确的是( )
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
A．相同时间内在 A 位置时观察到屏上的闪 光次数最多
B．相同时间内在 B 位置时观察到屏上的闪 光次数比放在 A 位置时稍少些
创新方案系列丛书
[解析] 汤姆孙在对阴极射线的探究中发现了 电子，A 错误；α 粒子出现大角度偏转的原因是靠 近原子核时受到较大的库仑斥力作用，B 正确；α 粒子从 a 到 c 受到的库仑力先增大后减小，加速度 先变大后变小，电势能先变大后变小，C 错误，D 正确。
[答案] BD
高中同步新课标·物理
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[典型例题] 例 1.在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图
所示的阴极射线管，从 C 出来的阴极射线经过 A、B 间的电场 加速后，水平射入长度为 L 的 D、G 平行板间，接着在荧光屏 F 中心出现荧光斑。若在 D、G 间加上方向向下，场强为 E 的 匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在 D、 G 电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为 B 的匀强磁场(图中
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
A．卢瑟福在 α 粒子散射实验中发现了电子 B．α 粒子出现较大角度偏转的原因是 α 粒子 运动到 b 时受到的库仑斥力较大 C．α 粒子从 a 到 c 的运动过程中电势能先变 小后变大 D．α 粒子从 a 到 c 的运动过程中加速度先变 大后变小
高中同步新课标·物理
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(2)阴极射线 荧光的实质是由于玻璃受到 阴极 发出的某种射 线的撞击而引起的，这种射线被命名为 阴极射线 。 (3)阴极射线的特点 ①在真空中沿 直线 传播； ②碰到物体可使物体发出 荧光 。 (4)对阴极射线认识的两种观点 ①电磁辐射； ② 带电微粒 。
高中同步新课标·物理
未画出)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴 极射线向下偏转，偏转角为 θ。试解决下列问题：
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
(1)说明阴极射线的电性； (2)说明所加磁场沿什么方向； (3)根据 L、E、B 和 θ，求出阴极射线的比荷。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[解析] (1)由于匀强电场方向向下，而 阴极射线向上偏转，因此其所受电场力方向 向上，即电场力的方向与电场方向相反，所 以阴极射线带负电。
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
2．原子的核式结构模型 (1)α 粒子散射实验 ①α 粒子：是从放射性物质中发射出来的快速 运动的粒子，带有两个单位的 正电荷 ，质量为氢 原子质量的 4 倍； ②实验装置如图所示(俯视)，整个装置放在真 空中，其中：
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
R：放射源―→释放 α 粒子； F：厚度极小的 金箔 ； M：带有荧光屏 S 的 放大镜 ，能够围绕 金箔 F 在 水平面 内转动，观察不同方向上的 α 粒子的散射情况；
创新方案系列丛书
[点评] 解决有关 α 粒子散射问题应注意的事项 1．核外电子不会使 α 粒子的速度发生明显改变。 2．汤姆孙模型不能解释 α 粒子的大角度散射。 3．少数 α 粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回 来，表明这些 α 粒子在原子中的某个地方受到了质 量、电量均比它本身大得多的物体的作用。 4．绝大多数 α 粒子在穿过厚厚的金原子层时运 动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的。 原子的质量、电量都集中在体积很小的核上。
联立以上各式解得mq ＝EBsi2nLθ
[答案]
(1)负电
(2)垂直纸面向里Baidu Nhomakorabea
Esin θ (3) B2L
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
[点评] 运用电磁场测定电子比荷的解题技巧
1．当电子在复合场中做匀速直线运动时，qE
＝qvB，可以测出电子速度大小。 2．当电子在磁场中偏转时，qvB＝mvr2，测出圆
高中同步新课标·物理
创新方案系列丛书
二、原子的结构┄┄┄┄┄┄┄┄② 1．汤姆孙的原子模型 汤姆孙于 1898 年提出一种模型。他认为，原子是一 个 球 体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内， 电子 镶嵌其中，图中的小圆点代表 正电荷 ，大圆点代 表 电子 。有人形象地把汤姆孙模型称为“ 西瓜 模型” 或“ 枣糕 模型”。