2.1 电子的发现与汤姆孙模型 同步练习 (含答案解析) (1)

第一节
电子的发现与汤姆孙模型
同步练习
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.对于原子中正负电荷如何分布的问题，科学家们提出了许多模型.其中较有影响的“西瓜模型”或“枣糕模型”能够解释一些实验现象，这个模型是下列哪位科学家提出的（
）
A.密立根
B.汤姆孙
C.玻尔
D.卢瑟福
2.关于电子的发现，下列说法中正确的是（
）A.电子是由英国物理学家汤姆孙发现的
B.电子的比荷最早是由英国物理学家汤姆孙测定的
C.认定阴极射线是电子流即可确定电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元
D.精确测定电子的比荷是由密立根用著名的“油滴实验”完成的
3.下列说法中正确的是（
）
A.阴极射线在电场中一定会受到电场力的作用
B.阴极射线在磁场中一定会偏转
C.阴极射线在磁场中一定会受到磁场对它的作用力
D.阴极射线的本质是带电微粒——电子
4.关于电子的发现，下列说法中正确的是（
）
A.电子是由德国物理学家普吕克尔发现的
B.电子是由德国物理学家戈德斯坦发现的
C.电子是由法国物理学家安培发现的
D.电子是由英国物理学家汤姆孙发现的
5.关于电子的下列说法中，正确的是（
）
A.发现电子是从研究阴极射线开始的
B.任何物质中均有电子，它是原子的组成部分
C.电子发现的意义是：使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构
D.电子是带正电的，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同
6.关于汤姆孙发现电子的下列说法中正确的是（
）
A.戈德斯坦是第一个测出阴极射线比荷的人
B.汤姆孙直接测出了阴极射线的质量
C.汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是不同的
D.汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍
7.下列说法正确的是（
）
A.汤姆孙发现了电子并精确测出了电子的电荷量
B.稀薄气体导电可以看到辉光现象
C.阴极射线是一种电磁波
D.以上说法都不对
8.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时的辉光放电现象
B.阴极射线是在真空管内由阴极放出的电子流
C.阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的
D.示波器的示波管实际就是阴极射线管
9.如图所示，初速度为零的电子在电势差为的电场中加速后，垂直进入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角度变大的是(
)
A.变大，变大
B.变小，变大
C.变大，变小
D.变小，变小
10.关于原子的下列说法中正确的是（
）
A.原子是化学反应中的最小微粒，是不可再分的
B.原子是化学反应中的最小微粒，是可以分割的
C.原子是保持物质化学性质的最小微粒，是可以分割的
D.认为原子具有复杂结构是从发现电子开始的
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.1897年英国物理学家
通过对
的研究发现了电子，从而揭开了研究原子结构的序幕.
12.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是
.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将
（选填“向上”、“向下”、“向里”、“向外”）偏转.
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（11分）有两个完全相同的带电绝缘金属小球，分别带有电荷量=6.4×10-9
C,=-3.2×10-9
C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少
14.（11分）如图所示，电子由静止从点经电场加速后垂直进入匀强磁场中，经偏转后打在板的点，射入点到点的距离为，由此试求电子的比荷的表达式（不考虑电子的重力）.
15.（13分）如图所示，一束电子流，在=500
V的电场作用下获得一定速度后，在与两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场中，若两板间距离为=1.0
cm,板长为=5
cm，那么要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
16.（13分）1910年美国物理学家密立根做了测定电子电荷量的著名实验——“油滴实验”，如图5所示，质量为的带负电的油滴，静止于水平放置的带电平行金属板间，设油滴的密度为，空气密度为，试求：两板间的场强最大值表达式.
第一节
电子的发现与汤姆孙模型
参考答案
一、选择题
1.B
2.ABCD
解析：由物理学史可知选项A、B、C、D都正确.
3.AD
解析：阴极射线是高速的电子流，所以在电场中一定会受到电场力的作用，选项A正确；如果阴极射线在磁场中的运动方向与磁场平行，则不会受到磁场力的作用，故不会偏转，选项B、C错误；阴极射线的本质是带电微粒——电子,选项D正确.
4.
D
5.ABC
解析：发现电子是从研究阴极射线开始的，选项A正确；任何物质中均有电子，它是原子的组成部分，选项B正确；电子发现的意义是：使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构，选项C正确；电子是带负电，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相反,选项D错误.
6.D
解析：汤姆孙是第一个测出阴极射线比荷的人，选项A错误；汤姆孙直接测出了阴极射线粒子的电荷量而不是质量，选项B错误；C.汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是相同的，选项C错误；汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍，选项D正确.
7.B
解析：汤姆孙发现了电子并初步测出电子的电荷量，密立根精确测出了电子的电荷量，选项A错误；稀薄气体导电可以看到辉光现象，选项B正确；C.阴极射线是电子流，选项C错误.
8.BCD
9.
B
解析：要使电子的偏转角度大，可以由两种途径：(1)减小使发射速度减小，从而增加偏转时间.
(2)增大增加偏转力.综合分析得B正确.
10.BD
解析：原子是可再分的，选项A错误，选项B正确；分子是保持物质化学性质的最小微粒，选项C错误；认为原子具有复杂结构是从发现电子开始的，选项D正确.
二、填空题
11.汤姆孙
阴极射线
12.电子
向下
三、计算题
13.见解析
解析：当两小球接触时，带电量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同，剩余正电荷必均匀分配，即接触后两小球带?电荷量?
C.
在接触过程中，电子由球转移到球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使球带的正电，这样，共转移的电子电荷量为

转移的电子数1010
个
14.
解析：设电子的电荷量为，质量为，在加速电场中加速的过程中，
根据动能定理，有，解得
垂直进入磁场后，电子受到的洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，故有

由题意知：
由以上各式整理得电子的比荷为 .
15.40
V
解析：设电子经加速电场后的速度为，则有：?，所以.
设电子通过两平行板的时间为，则，
设两板之间所加电压为时，电子恰能从一个平行金属板的边缘飞出，则为所加电压的最大值.
当电子恰能从边缘飞出时，其侧移量为：即
，
所以V=40
V.
16.
解析：设油滴的体积为，则，
油滴受到空气对它的浮力为，则.
取油滴为研究对象，设其带电荷量为，在电场中受重力、浮力和电场力而平衡，受力如图所示，有： ，即
所以
又因为任何带电体所带电荷量为电子所带电荷量的整数倍，所以有：，即
当=1时，最大，即.