第十八章 1 电子的发现习题

电子的发现

1．(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：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，所以其在磁场中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，最早测出电子电荷量的是美国物理学家密立根，D正确．

答案：AD

2．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图所示的电流，电子的偏转方向为()

A．向上B．向下

C．向左D．向右

解析：根据安培定则，环形磁铁右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项A正确．

答案：A

3．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是()

A．阴极射线的本质是紫外线

B．阴极射线的本质是红外线

C．阴极射线的本质是X射线

D．阴极射线的本质是电子流

解析：阴极射线的本质是带电的粒子流，即电子流，故选项D正确．

答案：D

4．下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观点的是()

A．阴极射线可以透过薄铝片

B．阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应偏转

C ．阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象

D ．阴极射线轰击荧光物质，发出荧光

解析：阴极射线通过电场或磁场时发生偏转，说明它是带电的粒子，不是不带电的电磁波，只有选项B 正确．

答案：B

5．(多选)如图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．下列说法正确的是

()

A ．如果偏转线圈中没有电流，则阴极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

解析：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 ＝m v qB

可知，B 越小，R 越大，故磁感应强度应先向里由大变小，再向外由小变大，故D 错误．

答案：AC

6.如图所示，电子以初速度v 0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Y 0，求电子的比荷．

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

Y 0

＝12at 2＝12e U d m (l v 0)2＝eUl 22dm v 20

，则e m ＝2dY 0v 20Ul 2

.答案：2dY 0v 20Ul 2

7．(多选)关于电荷量，下列说法正确的是(

)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1.6×10－19C

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1.6×10－19C ，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元电荷的整数倍，故D 对．

答案：ACD

8．(多选)对于如图所示的实验装置，下列说法正确的是()

A ．这是检验阴极射线是否带电的实验装置

B ．密立根首次观察到阴极射线

C ．汤姆孙确定了组成阴极射线的粒子是电子

D ．赫兹认为阴极射线是一种电磁波

解析：1897年汤姆孙利用题图的实验装置，确定了组成阴极射线的粒子是电子，A 、C 正确；1858年普吕克尔首次观察到阴极射线，B 错误；赫兹认为阴极射线是一种电磁波，D 正确．答案：ACD

9.如图所示，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)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 ＝12

m v 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q v B＝m v2 R，

由题意知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