电子的发现及其重大意义.pptVIP

汤姆生的发现 (1)阴极射线电性的发现 为了研究阴极射线的电性,设计了如下图所示的装置,从阴极K发出的粒子流通过小孔A?B形成一束细的射线.它穿过两片平行金属板D1?D2之间的空间,到达右侧带有标尺的荧光屏上,在D1?D2之间加上电压,粒子流在通过时,如果带电就会在电场力的作用下,发生偏转,从而会打到荧光屏上某一位置.因此可根据D1和D2的电势和偏转方向来判断粒子流的电性.结果发现阴极射线带负电. (2)测定阴极射线的比荷 如下图所示,从阴极K发出的阴极射线,通过一对平行金属板D1?D2之间的匀强电场,发生偏转,偏角为θ,与电场强度E,极板长度L,以及带电粒子的速度v的关系为: tanθ= ①然后再加一匀强磁场方向与D1?D2之间的匀强电场垂直形成一个速度选择器,使带电粒子流在电场力和洛伦兹力作用下平衡做匀速直线运动,不发生偏转,因此可得 ②将②式代入①式,并代入实验数据,得到该射线粒子的比荷为 ≈1011 C/kg 汤姆生通过进一步的实验,发现当改变阴极材料时,测得的比荷都相同,表明这种粒子是各种材料都有的成份,1898年,汤姆孙测出这种粒子所带电荷和氢离子的电荷值接近,这种粒子的质量是氢离子质量的千分之一.至此,这种粒子的“身份”已经明确,它是一个带负电,质量很小的粒子.物理学家把这种粒子称为电子. 电子发现的重大意义 电子是人类发现的第一个比原子小的粒子,电子的发现,打破了原子不可再分的传统观念,使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也有内部结构.从此,原子物理学飞速发展,人们对物质结构的认识进入了一个新时代. 典例分析 一?磁场对运动电荷的影响 例1:阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在高压下加速飞向阳极,如下图所示,若要使射线向上偏转,所加磁场方向应为( ) A.平行于纸面向左 B.平行于纸面向上 C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 解析:由题意可知阴极射线的方向,阴极射线是电子流加上磁场后应使带电粒子受到向上的洛伦兹力才会向上偏转.电子向右运动,形成向左的等效电流,由左手定则判断,则磁场方向应为垂直纸面向外,故C选项正确. 答案:C 梯度练习 基础强化 1.观察阴极射线的阴极射线管中的高电压的作用是( ) A.使管内气体电离 B.使管内产生阴极射线 C.使管中障碍物的电势升高 D.使电子加速 2.汤姆生对阴极射线的探究,最终发现了电子,由此被称为“电子之父”,关于电子的说法正确的是( ) A.任何物质中均有电子 B.不同的物质中具有不同的电子 C.电子质量是氢离子质量的1836倍 D.电子是一种粒子,是构成物质的基本单元 3.电子的发现说明( ) A.原子是由原子核和电子组成的 B.物质是带电的且一定带负电 C.原子可进行再分 D.原子核可再分 4.关于电荷量,下列说法正确的是( ) A.物体的带电量可以是任意值 B.物体的带电量只能是某些值 C.物体带电量的最小值是1.6×10-19 C D.一个物体带上1.6×10-9 C的正电荷,这是它失去了1010个电子的缘故 5.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的辉光放电现象 B.阴极射线是在真空管内由阴极发生的电子流 C.阴极射线是组成物体的原子 D.阴极射线按直线传播,但可被电场?磁场偏转 能力提升 6.下图是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( ) A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场,电场方向沿z轴负方向 D.加一电场,电场方向沿y轴正方向 7.如图,为示波管中电子枪的原理示意图,A为发射电子的阴极,K为接在高电势的加速极,A?K之间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v,下列说法正确的是( ) A.如果A?K之间距离减半而电压仍为U,则电子离开 K的速度为2vB.如果A?K间距离减半电压仍为U,则电子经过K时的速度为 vC.如果A?K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度为D.如果A?K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度为 9.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