第四章 3.
基础达标练
1．(多选)(2024·辽宁阜新期末)如图所示，一只阴极射线管左侧不断有电子射出，若在管的正下方平行放置一通电直导线AB，发现射线径迹向下偏，则( )
A．导线中的电流由A 流向B
B．导线中的电流由B 流向A
C．若要使射线的径迹往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现
D．射线的径迹与AB中的电流方向无关
答案：BC
解析：AB中通有的电流在阴极射线管中产生磁场，电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转，由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直纸面向里，所以根据安培定则可知，AB中的电流方向应为从B流向A。当AB中的电流方向变为从A 流向 B时，AB上方的磁场方向变为垂直纸面向外，电子所受的洛伦兹力方向变为向上，射线的径迹变为向上偏转。故选BC。
2．在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子碰撞的影响，这是因为( )
A．α粒子和电子根本无相互作用
B．电子是均匀分布的，α粒子受电子作用的合力为零
C．α粒子在和电子碰撞过程中动量的改变量极小，可忽略不计
D．电子体积很小，α粒子碰撞不到电子
答案：C
解析：α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的，碰撞时电子对α粒子的运动影响极小，可以忽略不计，故C正确，A、B、D错误。
3．用α粒子轰击金箔，α粒子在接近金原子核时发生偏转的情况如图所示，则α粒子的路径可能是( )
A．a、b B．b、c
C．a、c D．a、b、c
答案：C
解析：α粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于α粒子质量较小而反弹，故C正确。
4．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明( )
A．原子是由原子核和核外电子组成的
B．原子核外电子绕核做圆周运动
C．原子中的正电荷均匀分布在原子内
D．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
答案：D
解析：卢瑟福由α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，认为原子的正电荷和几乎全部质量都集中在体积很小的核上，整个原子很空旷，卢瑟福由此提出原子是由原子核和核外电子组成的，原子核外电子绕核做圆周运动。故D正确，A、B、C错误。
5．(2024·山东日照高三阶段练习)卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，打到金箔上，最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A．α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B．当α粒子接近金箔中的电子时，电子对α粒子的吸引力使之发生明显偏转
C．通过α粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为10－10 m
D．α粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核，几乎集中了原子全部的质量
答案：D
解析：α粒子偏转主要是占原子质量绝大部分的带正电的原子核的斥力造成的，电子的质量很小，α粒子与电子碰撞后对运动轨迹的影响可忽略不计，故A错误；大角度的偏转不可能是电子造成的，因为电子的质量只有α粒子的，它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略，故B错误；α粒子散射可以用来估算核半径，对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为10－15 m，而整个原子半径的数量级是10－10 m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的，故C错误；占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围。这样才会使α粒子在经过时受到很强的斥力，使其发生大角度的偏转，故D正确。
6．(多选)如图所示是J.J.汤姆孙的阴极射线管的示意图，下列说法中正确的是( )
A．若在D1、D2两极板之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的中心P1点
B．若在D1、D2两极板之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转
C．若在D1、D2两极板之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转
D．若在D1、D2两极板之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转
答案：AC
解析：当D1、D2之间不加电场和磁场时，阴极射线不发生偏转，将打到最右端的中心P1点，选项A正确；若在D1、D2两极板间加上竖直向下的电场，阴极射线是电子流，它在电场中运动时应向上偏转，选项C正确，B错误；当D1、D2之间加上垂直于纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，由左手定则可知，阴极射线应向下偏转，选项D错误。
7．(2024·上海徐汇高三期中)如图，①、②两条线表示α粒子散射实验中某两个α粒子运动的轨迹，则沿轨迹③射向原子核的α粒子经过原子核附近后可能的运动轨迹为( )
A．a B．b
C．c D．d
答案：A
解析：α粒子与原子核均带正电，经过原子核时由于受库仑力斥力，且③比①更靠近原子核，库伦斥力更大，故偏转角度也就更大，所以轨迹为a，故A正确。
8．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m，求电子绕核运动的线速度、动能、周期和形成的等效电流。
答案：2.19×106 m/s 2.18×10－18 J 1.52×10－16 s 1.05×10－3 A
解析：由卢瑟福的原子核式结构模型可知，电子绕核做圆周运动，所需的向心力由原子核对电子的库仑引力来提供，则＝k，得线速度v＝eeq \r()＝1.6×10－19×eq \r() m/s≈2.19×106 m/s。
其动能Ek＝mv2＝×9.1×10－31×(2.19×106)2 J≈2.18×10－18 J
运动周期T＝＝ s≈1.52×10－16 s
电子绕核运动形成的等效电流
I＝＝＝ A≈1.05×10－3 A。
能力提升练
9．(多选)物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分，下列关于物理学史叙述中正确的是( )
A．J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子核可再分
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型
C．爱因斯坦发现了光电效应，利用光量子理论成功解释了光电效应
D．普朗克首先把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
答案：BD
解析：J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，证明了原子可再分，不是原子核可再分，故A错误；卢瑟福据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，爱因斯坦用光量子理论解释了光电效应，但不是发现了光电效应，故B正确，C错误；普朗克最早提出了量子化理论，故D正确。
10．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )
A．实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后的运动方向发生了较大的改变
B．使α粒子发生明显偏转的力来自带负电的核外电子对它的库仑引力
C．实验表明原子中心有一个很小的核，其带有原子的全部负电荷
D．通过α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型
答案：D
解析：α粒子散射实验现象是绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大角度的偏转；极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，被反弹回来，故A错误；当α粒子接近核时，是核的库仑斥力使α粒子发生明显偏转，故B错误；实验表明原子中心有一个很小的核，其带有原子的全部正电荷和绝大部分质量，故C错误；通过α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故D正确。
11．通过如图的实验装置，卢瑟福建立了原子核式结构模型。实验时，若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3，则能观察到粒子数量最多的是位置( )
A．1 B．2
C．3 D．一样多
答案：C
解析：根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏转，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内3处闪烁次数最多，其次是2、1两处，并且数据相差比较大，故C正确，A、B、D错误。故选C。
12.在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下面说法正确的是( )
A．α粒子受到斥力
B．该原子核的位置可能在①区域
C．根据α粒子散射实验可以估算原子大小
D．α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动
答案：A
解析：卢瑟福通过对α粒子散射实验的探究，提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，故A正确；结合受力的特点与轨迹的特点可知原子核应在③区域，故B错误；根据α粒子散射实验可以估算原子核大小，故C错误；α粒子受到金原子核的库仑斥力作用，所以α粒子不可能做匀速圆周运动，故D错误。
13．电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍。这个最小电荷量就是电子所带的电荷量。密立根实验的原理图如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中，小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡，已知小油滴静止时所处的电场强度大小是1.92×105 N/C，小油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，g取9.8 N/kg，求小油滴所带的电荷量及这个电荷量是电子电荷量的多少倍？
答案：8.02×10－19 C 5倍
解析：小油滴的质量m＝ρV＝ρ·πR3
由题意知mg＝Eq，由以上两式可得小油滴所带的电荷量
q＝＝ C
≈8.02×10－19 C
≈5(倍)，小油滴所带的电荷量q是电子电荷量e的5倍。
14．汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示。真空管内的阴极K发出的电子(不计初速度、重力和电子间的相互作用)经K、A间加速电压加速后，穿过小孔C沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域内。当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点(O′点与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计)。此时，在P和P′间的区域内，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场。调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点。已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为 L2。
(1)求打在荧光屏 O点的电子速度的大小。
(2)推导出电子的比荷的表达式。
(3)上述实验中，未记录阴极K与阳极A之间的加速电压U0，根据上述实验数据能否推导出U0的表达式？并说明理由。
答案：(1) (2) (3)见解析
解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点，设电子的速度为v，则 evB＝eE，得v＝，又E＝，得v＝。
(2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a＝
电子在水平方向做匀速直线运动，在偏转电场中的运动时间t1＝
电子在t1时间内竖直向上偏转的距离
d1＝at＝eq \f(eLU,2mv2b)
离开偏转电场时竖直向上的分速度
v⊥＝at1＝
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏，则t2＝
t2时间内向上运动的距离d2＝v⊥t2＝
电子向上的总偏转距离d＝d1＋d2＝L1eq \b\lc\(\rc\)(eq \a\vs4\al\co1(L2＋))
可解得＝。
(3)能。由动能定理可得
eU0＝mv2－0，已知v和的表达式，可推导出U0的表达式。
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第四章 原子结构和波粒二象性
3．原子的核式结构模型
目标体系构建
1．领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义。
2．了解α粒子散射实验原理和实验现象，知道原子核式结构模型的主要内容。
3．了解卢瑟福的原子核式结构模型，知道原子核大小的数量级。
4．认识原子核式结构模型建立的科学推理与论证过程。
1．知道阴极射线的组成，体会电子发现过程中所蕴含的科学方法，知道电荷是量子化的。
2．了解α粒子散射实验现象以及卢瑟福原子核式结构模型的主要内容。
3．知道原子和原子核大小的数量级，知道原子核的电荷数。
课前预习反馈
知识点 1
1.阴极射线
荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为__________。
2．汤姆孙的探究方法及结论
(1)根据阴极射线在______和______中的偏转情况断定，它的本质是带____电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
(2)换用__________的阴极做实验，所得比荷的数值都______，是氢离子比荷的近两千倍。
电子的发现
阴极射线
电场
磁场
负
不同材料
相同
(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子__________，而质量比氢离子________，后来组成阴极射线的粒子被称为______。
大致相同
小得多
电子
3．汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了______是原子的组成部分。
电子
4．电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量：1910年前后由________通过著名的__________得出，电子电荷量的公认值为e＝______________________。
(2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是____________。
说明：阴极射线实质是高速电子流。
密立根
油滴实验
1.602×10－19 C
e的整数倍
1 836
『判一判』
(1)阴极射线本质是电磁波。( )
×
『想一想』
描述汤姆孙证明阴极射线是电子的思路。
提示：(1)通过阴极射线在电场中的偏转证明它是带负电的粒子流。
(2)通过巧妙实验，利用电场力与洛伦兹力平衡，确定了阴极射线的速度，并测出粒子的比荷。
(3)改变阴极材料时，测得的比荷相同，这表明这种粒子是多种物质的共同成分。
(4)根据阴极射线粒子的比荷与氢离子比荷的关系，证明阴极射线是质量远小于氢离子的粒子——电子。
知识点 2
1.α粒子散射实验
(1)汤姆孙原子模型
汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个______，________弥漫性地均匀分布在整个球体内，______镶嵌在球中。
(2)α粒子散射实验
①实验装置：α粒子源、______、放大镜和________。
原子的核式结构模型
球体
正电荷
电子
金箔
荧光屏
②实验现象：
a．绝大多数的α粒子穿过金箔后__________的方向前进。
b．少数α粒子发生了________的偏转。
c．极少数α粒子的偏转角____________，甚至有极个别α粒子被反弹回来。
③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__________模型。
仍沿原来
大角度
大于90°
核式结构
2．卢瑟福的核式结构模型
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________。它集中了原子全部的________和几乎全部的______，______在核外空间运动。
原子核
正电荷
质量
电子
『判一判』
(2)汤姆孙的枣糕式模型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。( )
(3)α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转。( )
(4)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动。( )
√
×
√
『选一选』
下列对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有( )
A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的显微镜
B．金箔的厚度对实验无影响
C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象
D．实验装置放在空气中和真空中都可以
答案：A
解析：这些都是α粒子散射实验装置的必备器材，故A正确；实验所用的金箔的厚度极小，如果金箔的厚度过大，α粒子穿过金箔时必然受到较大的多次的阻碍作用而影响实验效果，故B错误；如果改用铝箔，由于铝核的质量仍大于α粒子的质量，散射现象仍然发生，故C错误；空气的流动及空气中有许多飘浮的分子，会对α粒子的运动产生影响，实验装置是放在真空中进行的，故D错误。
知识点 3
原子核的电荷数等于核外______数等于原子序数，原子核大小的数量级为________m，原子大小数量级为________m，两者相差十万倍之多，可见原子内部十分“空旷”。若原子相当于一个立体的足球场的话，则原子核就像足球场中的一粒米。
原子核的电荷与尺度
电子
10－15
10－10
『判一判』
(5)原子核的电荷数等于核中的中子数。( )
(6)对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷。( )
×
√
课内互动探究
探究?
电子的发现
要点提炼
对阴极射线管装置及其射线的理解
(1)装置现象
真空玻璃管两极加上高电压→玻璃管壁上发出荧光。
(2)德国物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线。
(3)猜想
①阴极射线是一种电磁辐射。
②阴极射线是带电微粒。
(4)英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转，得知射线带负电并测出了其比荷。
(5)密立根通过“油滴实验”精确测定了电子的电荷量和电子的质量。
(6)电子发现的意义
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。这是人类对物质结构认识的一次飞跃，开创了探索原子结构奥秘的新时代。汤姆孙也由于发现了电子，不仅荣获了1906年诺贝尔物理学奖，而且被后人誉为“最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。
典例剖析
对点训练
(1)求k的大小；
(2)求油滴所带的电荷量。
解析：(1)油滴速度为v1时所受阻力f1＝kv1，油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有f1＝mg
探究?
对α粒子散射实验的理解
要点提炼
关于α粒子散射实验的相关问题
(2)实验装置。
①α粒子源：钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能α粒子，带两个单位的正电荷，质量约为氢原子质量的4倍。
②金箔：特点是金原子的质量大，且易延展成很薄的箔。
③放大镜：能绕金箔在水平面内转动。
④荧光屏：荧光屏装在放大镜上。
⑤整个实验过程在真空中进行。金箔很薄，α粒子穿过原子时受到各方向电荷斥力基本平衡，对α粒子运动影响不会很大，α粒子很容易穿过。
(3)实验过程：α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子会改变原来的运动方向。带有放大镜的荧光屏可以沿图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目。
(4)对α粒子散射实验的理解
①绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进——因为大多数α粒子离金原子核较远，α粒子就像穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动方向改变很小。
②少数α粒子发生较大的偏转——发生较大偏转的粒子是由于离金原子核较近，库仑斥力较大。
③极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°——正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核。
典例剖析
2．(多选)在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相碰，下列说法正确的是( )
A．α粒子发生大角度的偏转
B．α粒子不会发生明显偏转
C．α粒子被弹回
D．α粒子与电子碰撞时动量守恒
答案：BD
解析：因为α粒子的质量远远大于电子的质量，所以α粒子不会发生明显偏转，粒子间的碰撞满足动量守恒定律，故B、D正确。
如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点到金原子核的距离相等，以下说法正确的是( )
对点训练
A．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论
B．大多数α粒子击中金箔后几乎沿原方向返回
C．α粒子经过a、c两点时动能相等
D．从a经过b运动到c的过程中α粒子的电势能先减小后增大
答案：C
解析：卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A错误；大多数α粒子击中金箔后几乎不改变运动方向，故B错误；因a、c两点到金原子核的距离相等，可知电势能相等，则α粒子经过a、c两点时动能相等，故C正确；从a经过b运动到c的过程中，电场力先做负功，后做正功，可知α粒子的电势能先增大后减小，故D错误。
探究?
原子的核式结构模型与原子核的组成
要点提炼
1.原子的核式结构与原子的枣糕模型的对比
核式结构 枣糕模型
原子内部是非常空旷的，正电荷集中在一个很小的核里 原子是充满了正电荷的球体
电子绕核高速旋转 电子均匀嵌在原子球体内
2.原子内的电荷关系
原子核的电荷数与核外的电子数相等，等于原子序数。
3．原子核的组成
原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数。
4．原子核的大小
原子的直径数量级为10－10 m，原子核直径的数量级为10－15 m，原子核的直径只相当于原子直径的十万分之一，体积只相当于原子体积的10－15。
典例剖析
3．(多选)关于卢瑟福的原子的核式结构模型，下列说法正确的是( )
A．原子中绝大部分是“空”的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力
C．原子的全部电荷和质量都集中在原子核里
D．原子核的直径的数量级是10－10 m
解题指导：正确理解卢瑟福原子核式结构模型是解题关键。
答案：AB
解析：因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝大部分区域是“空”的，A正确，C错误；电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑引力提供向心力，B正确；原子核直径的数量级是10－15 m，原子直径的数量级是 10－10 m，D错误。
20世纪初，物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验装置如图所示。实验发现，α粒子穿过金箔后只有极少数发生了大角度偏转，此现象说明( )
对点训练
A．原子不显电性
B．原子核由质子和中子组成
C．电子占原子质量小部分但体积大、带负电
D．原子核占原子质量绝大部分且体积小、带正电
答案：D
解析：根据α粒子散射实验的现象可知，极少数α粒子发生了大角度偏转，从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的原子核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，同时原子核几乎集中了原子的全部质量；对于原子显电性和原子核由质子和中子组成是无法说明的，故选项D正确。
核心素养提升
α粒子散射过程中的受力及能量转化情况
1．α粒子的受力情况
α粒子离原子核越近，库仑力越大，运动加速度越大；反之，则越小。
方向：α粒子的受力沿原子核与α粒子的连线，由原子核指向α粒子。
2．库仑力对α粒子的做功情况
(1)当α粒子靠近原子核时，库仑力做负功，电势能增加。
(2)当α粒子远离原子核时，库仑力做正功，电势能减小。
3．α粒子的能量转化情况
仅有库仑力做功，能量只在电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不变。
答案：2.7×10－14 m
案例
课堂达标检测
一、电子的发现
1．关于阴极射线，下列说法正确的是( )
A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁产生的
B．只要阴、阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生
C．阴极射线可以穿透薄铝片，这说明它是电磁波
D．阴、阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极
答案：D
解析：阴极射线是由阴极直接发出的，A错误；只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，B错误，D正确；阴极射线可以穿透薄铝片，是极小的粒子，C错误。
2．如图是电子射线管的示意图。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
答案：B
解析：若加一沿z轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线在z轴方向不偏转，不符合题意，故A错误；若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，符合题意，故B正确；若加一沿z轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，不符合题意，故C错误；若加一沿y轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿y轴负方向，亮线在z轴方向不偏转，不符合题意，故D错误。
答案：1.33×1011 C/kg
解析：电子流不偏转时有：eE＝evB
联立以上各式并代入数据得
二、原子的核式结构模型
4．(多选)如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下列说法正确的是( )
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时观察不到屏上的闪光
D．放在D位置时能观察到屏上的一些闪光，但次数极少
答案：ABD
解析：根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此相同时间内在A位置观察到的闪光次数最多，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转．因此相同时间内从A到D观察到的闪光次数会逐渐减少，故B、D正确，C错误。
5．(2024·宁夏石嘴山高三开学考试)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )
A．在实验中观察到的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转，有的甚至被弹回，极少数仍沿原来方向前进
B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的斥力使α粒子偏转，当α粒子接近电子时是电子的吸引力使之偏转
C．实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的全部质量
答案：C
解析：α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，故A错误；当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转，故B错误；从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，故C正确；实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和绝大部分质量，故D错误。
三、原子核的电荷与尺度
6．(多选)(2023·陕西咸阳武功高二下期中)关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是( )
A．原子是一个质量分布均匀的球体
B．原子的质量几乎全部集中在原子核内
C．原子正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D．原子核半径的数量级是10－15 m
答案：BD
解析：原子的质量几乎全部集中在原子核内，所以A错误，B正确；原子的正电荷全部集中在一个很小的核内，负电荷绕原子核做圆周运动，所以C错误；原子核半径的数量级是10－15 m，所以D正确。
