上海市北虹高中2019-2020学年物理沪科版选修3-5： 3.1电子的发现及其重大意义 课时作业（含解析）

3.1电子的发现及其重大意义
1．下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是（ ）
A． B．
C． D．
2．英国物理学家汤姆孙通过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．汤姆孙直接测到了阴极射线粒子的电荷量
3．根据所学的物理知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律
C．爱因斯坦质能方程中：高速运动的粒子质量比其静止时的质量（静质量）更小
D．汤姆生利用阴极射线管发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
4．下列叙述中错误的是（ ）
A．汤姆孙通过实验发现了电子，否定了200多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念
B．奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
C．开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳做匀速圆周运动”等行星运动规律
D．伽利略通过逻辑推理得出：同一地点重的物体和轻的物体下落快慢相同
5．如图所示为伦琴射线管的示意图，其中E、F是两种射线，下列关于该管的说法中正确的是（ ）
A．可以是低压交流电源，也可以是低压直流电源；必须是高压直流电源，且的右端为电源正极
B．射线E、F都是高速电子流
C．射线E是高速电子流，射线F是射线
D．射线E是能量很大的射线，射线F是伦琴射线
6．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
7．以下说法中不正确的是___________.
A．汤姆孙通过实验发现了质子
B．查德威克通过实验发现了中子
C．德布罗意认为一切物体都有波粒二象性
D．一束光照射到某种金属上不能发生光电数应，是因为光的强度太弱
8．1897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射线的研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元
9．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”或“向外”)偏转.

10．1904年汤姆孙首先提出了原子的______________模型。
11．1897年,英国物理学家汤姆孙发现了_______________,使人们进一步认识到原子不是组成物质的最小单位,它是有内部结构的。
12．一直以来人们都认为________是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家________发现了带________电的________，从此打破了原子不可再分的神话．
13．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？
参考答案
1．A
【解析】试题分析：A图是阴极射线发生偏转的实验，B图为电子束衍射的实验，C图是α粒子的散射实验，D图是光电效应现象．
A图是阴极射线偏转，从而确定阴极射线是电子流，该装置是发现电子的实验装置，A正确；电子束衍射的实验，说明粒子具有波动性，B错误；C图粒子的散射实验，得出了原子的核式结构模型，C错误；D图是光电效应现象的实验，该装置是提出原子的核式结构的实验装置，D错误．
2．A
【解析】
A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧，因此阴极射线应该带负电荷，A正确；
B．阴极射线在磁场中受力情况跟负电荷受力情况相同，B错误；
C．不同材料所产生的阴极射线的比荷相同，C错误；
D．汤姆孙并没有直接测到了阴极射线粒子的电荷量，D错误。
故选A。
3．B
【解析】
A．伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动原因”的结论，故A错误；
B．英国科学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律：电磁感应定律，故B正确；
C．爱因斯坦质能方程中：高速运动的粒子质量比其静止时的质量（静质量）更大，故C错误；
D．汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，并提出原子的枣糕模型，故D错误；
故选B。
4．C
【解析】
A．汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子，否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念，标志着人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段，故A与题意不符；
B．奥斯特发现的电流磁效应，震动了整个科学界，引起了科学家们关于“磁也能生电”的对性的思考，最终导致法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,，故B与题意不符；
C．开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳在椭圆轨道上运动”等行星运动规律，澄清了许多年来人们对天体运动的神秘、模糊认识，也为牛顿创立天体力学理论奠定了观测基础，故C与题意相符；
D．伽利略用重球和轻球栓接后共同下落的情景，使用归谬法来进行论证，故D与题意不符。
故选C。
5．A
【解析】
A．由于E1是灯丝电源，故一定是低压直流电源，由于电子在灯丝至对阴极A之间加速运动，故阴极A的电势较高，故E2必须是高压直流电源且右端为电源正源，故A正确；
BCD．射线E是高速电子流，而F是高速电子流打在阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的X射线即伦琴射线，故BCD错误。
故选A。
6．BD
【解析】
ABC．原子是化学反应中的最小微粒，是可以分割的；分子是保持物质化学性质的最小粒子，选项AC错误，B正确；
D．认为原子具有复杂结构是从发现电子开始的，选项D正确。
故选BD。
7．AD
【解析】
A. 汤姆孙通过实验发现了电子，故A错误；
B. 查德威克通过实验发现了中子，故B正确；
C. 德布罗意认为一切物体都有波粒二象性，故C正确；
D. 一束光照射到某种金属上不能发生光电数应，是因为光的频率没有达到极限频率，故D错误。
故选AD。
8．AD
【解析】
AB．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；
C．电子质量是质子质量的，故C错；
D．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。
故选AD。
9．电子　 向下
【解析】
阴极射线管的阴极和电源的负极相连，发出的高速运动的粒子流是电子流；由于电子带负电，所以运用左手定则时四指应指向电子运动的反方向，由左手定则可知阴极射线将向下偏转.
10．葡萄干蛋糕
【解析】
[1]汤姆孙首先发现了电子，并提出了葡萄干蛋糕模型。
11．电子
【解析】
[1]1897年,英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，使人们进一步认识到原子不是组成物质的最小单位,它是有内部结构的。
12．原子； 汤姆孙； 负； 电子
【解析】
一直以来人们都认为原子是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家汤姆孙发现了带负电的电子，从此打破了原子不可再分的神话．
13．
【解析】
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。