资源简介

4.1电子的发现与汤姆孙原子模型 课时练习（解析版）
一、选择题
1．关于物理学史，下列说法不正确的是（ ）
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子
B．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在
C．密立根最早测得电子电荷量
D．普朗克提出了量子理论和光子说
2．下列说法正确的是（ ）
A．β射线是聚变反应过程中由原子核外电子电离产生的
B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量
C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的
3．下列说法中，符合物理学史实的是
A．密立根由带电油滴在电场中所受电场力与重力间的关系，通过计算发现了电子
B．卡文迪许通过扭秤装置将微小形变放大，测定了静电力恒量k的值
C．牛顿根据牛顿第一定律及开普勒有关天体运动的三个定律发现了万有引力定律
D．奥斯特通过实验发现在磁场中转动的金属圆盘可以对外输出电流
4．下列说法不正确的是(　　)
A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子
B．电子的发现证明了原子是可分的
C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置
D．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质都集中在原子中心一个很小的范围内
5．物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步，在对以下几位物理学家所作贡献的叙述中正确的是（　　）
A．安培发现了电流的磁效应
B．库伦利用库伦扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用规律的研究
C．特斯拉由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁现象电本质
D．法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，进一步证实了电子的存在揭示了电荷的非连续性
6．阴极射线管中电子束由阴极沿x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z轴正方向偏转，可加上（ ）
A．z轴正方向的磁场 B．y轴负方向的磁场
C．z轴正方向的电场 D．y轴负方向的电场
7．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，促进了人类文明的进步，关于物理学发展的历史，下列说法中正确的是
A．密立根通过著名的“油滴实验”测出了电子的比荷
B．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．居里夫妇（玛丽·居里和皮埃尔·居里）最先发现了天然放射现象
D．普朗克把能量子引入物理学，提出了“能量连续变化”的观点
8．下列说法中正确的是（ ）
A．在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率才能产生光电子
B．汤姆孙发现电子后猜想原子内的正电荷集中在很小的核内
C．平均结合能越大，原子核越不稳定
D．大量光子的效果往往表现出粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性
9．物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于物理学家的贡献，下列说法正确的是( )
A．牛顿发现万有引力定律，并通过实验比较准确地测出了引力常量
B．富兰克林把自然界的电荷分为两种，密立根首先测定了元电荷的值
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．玻尔和助手们进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型
10．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。同时，物理学也重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法符合历史事实的是(　　)
A．贝克勒尔通过研究天然放射现象，说明原子核内部是有结构的
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
C．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，实验还表明核外电子的轨道是不连续的
D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
11．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（ ）
A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素
D．卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
二、解答题
12．为了测定带电粒子的比荷，让这个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E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，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B，则粒子恰好不偏离原来的方向，求为多少？
13．利用电场偏转作用可测定电子比荷。实验装置如图所示，真空玻璃管内，阴极K发出的电子经其与阳极A之间的高电压加速后，形成一束电子流，沿图示方向进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子打在荧光屏上产生的光点又回到O点。已知极板的长度为l，极板右端到荧光屏的距离为L，C、D间的距离为d，电压为U，P点到O点的距离为y。求电子的比荷。
参考答案
1．D
【详解】
汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，故A正确；卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故B正确；美国科学家密立根最早用油滴实验测得电子电荷量的精确数值，故C正确．普朗克提出了量子理论，为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，故D错误；本题选错误的，故选D．
【点睛】
汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的．卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，密立根最早用油滴实验测得电子电荷量的精确数值，普朗克提出了量子理论，爱因斯坦提出了光子说．
2．C
【详解】
A． β射线是核衰变过程中由原子核释放出来的。故A错误；
B． 汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，美国物理学家密立根精确地测出电子的电荷量，故B错误；
C． 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C正确；
D． 玻尔的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的，故D错误。
故选：C。
3．C
【详解】
A．密立根由带电油滴在电场中所受电场力与重力间的关系，通过计算发现了电子所带的电量值，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤装置将微小形变放大，测定了万有引力恒量G的值，B错误；
C．牛顿根据牛顿第一定律及开普勒有关天体运动的三个定律发现了万有引力定律，C正确；
D．奥斯特通过实验发现在电流周围存在磁场，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
AB．1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，用测定粒子比荷的方法发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的，故AB正确，不符合题意；
C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置，即为西瓜模型，故C正确，不符合题意；
D．卢瑟福认为原子里面带正电荷的物质都集中在原子中心一个很小的范围内，即为原子的核式结构，故D错误，符合题意．
故选D．
5．B
【详解】
A.奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B.库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，故B正确；
C.安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故C错误；
D. 密立根通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量，进一步证实了电子的存在揭示了电荷的非连续性，故D错误。
故选：B。
6．B
【详解】
A、若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴正方向，亮线向y轴正方向偏转，故A错误；
B、若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向z轴正方向偏转，故B正确；
C、若加一沿z轴正方向的电场，电子受电场力作用沿z轴的负方向偏转，故C错误；
D、若加一沿y轴负方向的电场，电子受电场力作用向y轴正方向偏转，故D错误．
7．B
【解析】
密立根通过著名的“油滴实验”测出了电子的电量，选项A错误；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项B正确；最先发现了天然放射现象的是法国科学家贝克勒尔，选项C错误；普朗克把能量子引入物理学，提出了“能量不连续变化”的观点，选项D错误；故选B.
8．A
【解析】
在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率才能发生光电效应现象，产生光电子，A正确；汤姆逊在发现电子后提出了枣糕式原子模型，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，C错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，D错误．
9．BC
【解析】
A、牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量，故A错误；
B、富兰克林把自然界的电荷分为两种，密立根首先测定了元电荷的值，故B正确；
C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C正确；
D、卢瑟福进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型，故D错误；
故选BC．
10．AB
【解析】
【详解】
A. 贝克勒尔通过研究天然放射现象，说明原子核内部是有复杂结构的，选项A正确；
B. 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷，选项B正确；
C. 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值；玻尔理论表明核外电子的轨道是不连续的，选项C错误；
D. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构理论，并没有证实原子核内部存在质子，选项D错误；
11．ACE
【详解】
A、密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C，故A正确；
B、贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子， 故B错误；
C、居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，故C正确；
D、卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，故D错误；
E、汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，故E正确．
所以ACE正确，BD错误．
12．
【分析】
带电粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动公式和牛顿第二定律列式，粒子在磁场中作匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，列式求出v，联立即可求解．
【详解】
设带电粒子以速度v0垂直电场方向进入匀强电场，
则d＝at2＝
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qE＝qv0B，
解得：v0＝
可得：＝
联立解得：＝
【点睛】
本题主要考查了电场中类平抛运动采用运动的分解法处理，电磁场中匀速直线运动，类似于速度选择器，运用平衡条件研究．
13．
【详解】
加上磁场B后，荧光屏上的光点重新回到O点，可知电子受到电场力和洛伦兹力平衡，有
又有
联立解得，电子射入偏转电场的速度
电子在极板区域运行的时间
在电场中的偏转位移
电子离开极板区域时，沿垂直极板方向的末速度
设电子离开极板区域后，电子到达光屏P点所需的时间为t2，则有
电子离开电场后在垂直极板方向的位移
P点离开O点的距离等于电子在垂直极板方向的总位移
y=y1+y2
联立解得

展开更多......

收起↑