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4.1 电子的发现与汤姆孙原子模型——高二物理鲁科版（2019）选择性必修三同步课时作业
1.在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会( )
A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸内偏转 D.向纸外偏转
2.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轴正方向偏移，可加上( )
A.沿z轴正方向的磁场 B.沿y轴负方向的磁场
C.沿z轴正方向的电场 D.沿y轴负方向的电场
3.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的百分之一运动而形成10 mA的电流时，环中运行的电子数目为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
4.关于电子的发现，下列叙述正确的是( )
A.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是可以再分的
B.电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的
C.电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷
D.电子电荷量的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的
5.（多选）1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是( )
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B.汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子
C.电子的质量是质子质量的1836倍
D.汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元
6.（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
7.（多选）1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子，被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是( )
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B.汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子
C.电子的质量无法测定
D.汤姆孙通过对不同材料的阴极发出的射线的研究，并研究了光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元
8.（多选）1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子，汤姆孙也被称为“电子之父”。下列关于电子的说法正确的是( )
A.汤姆孙通过对阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B.汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子
C.电子质量是质子质量的1836倍
D.汤姆孙通过对不同材料做成的阴极发出的射线及光电效应等现象的研究，推断出电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元
9.（多选）如图所示为汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( )
A.若在之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的点
B.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转
C.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转
D.若在之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转
10.（多选）下列说法正确的是( )
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的物质应充斥整个原子，而带负电的电子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的物质都集中在原子中心一个很小的范围内
11.测定带电粒子的比荷时，让待测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，测得带电粒子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时，粒子恰好不偏离原来的方向，粒子重力不计，则为多少？
答案以及解析
1.答案：A
解析：根据右手定则判定通电导线下方部分的磁场方向垂直纸面向外；根据左手定则判断电子在磁场中受力方向向上，故阴极射线将向上偏转。故选A。
2.答案：B
解析：若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向沿y轴正方向，则亮线向y轴正方向偏移，故A错误；若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向沿z轴正方向，则亮线向z轴正方向偏移，故B正确；若加一沿z轴正方向的电场，电子受沿z轴负方向的电场力作用，则亮线向z轴负方向偏移，故C错误；若加一沿y轴负方向的电场，电子受沿y轴正方向的电场力作用，则亮线向y轴正方向偏移，故D错误。
3.答案：A
解析：电子运动一周用的时间，根据，则电荷量为，在整个环中运行的电子数目，故选A。
4.答案：D
解析：汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，A错误；原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子的散射实验才提出的，B错误；电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，C错误；电子电荷量的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的，D正确。
5.答案：AD
解析：英国物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的，这种粒子就是电子，它的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，从而开始揭示原子内部的奥秘。A、D正确。
6.答案：AD
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倒，选项A正确。由于电子带负电，所以其受力情况与正电荷不同，选项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，选项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，选项D正确。
7.答案：AD
解析： 试题分析：汤姆孙研究阴极射线时发现电子，B错；电子的质量可以测定，C错。
考点：有关于电子的知识。
8.答案：AD
解析：汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的电子流，并求出了比荷，从而发现了电子，故A正确，B错误；电子质量是质子质量的，故C错误；汤姆孙发现用不同材料的阴极做实验研究阴极射线时均发出同一种粒子——电子，这就说明电子是构成物质的基本单元，而对光电效应等现象的研究更加验证了这一点，故D正确。
9.答案：AC
解析：实验证明，阴极射线是电子流，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，C正确，B错误；加上垂直纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，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，因而不发生偏转，应打到最右端的点，A正确。
10.答案：ABC
解析：由物理学史可知，选项A正确；根据电子发现的重要意义可知，选项B正确；根据汤姆孙原子模型可知，选项C正确，D错误。
11.答案：
解析：设带电粒子以速度垂直电场方向进入匀强电场，
则有，
此带电粒子垂直入射到正交的电磁场区域时不发生偏转，
由平衡条件得，
联立解得.

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