高中物理 第3章 第1节 敲开原子的大门学案 粤教版选修3-5

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1、第一节敲开原子的大门1．1858年，德国物理学家普吕克尔发现了阴极射线，在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压，这时阴极会发出一种射线，使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光．2．英国科学家汤姆生的实验验证表明，阴极射线本质上是由带负电的微粒组成．3．汤姆生测定阴极射线中带电粒子比荷的基本思想是，一个质量为m、电荷为e的带电粒子以速率v垂直进入磁场B中，如果粒子仅受磁场力作用，将做圆周运动，向心力即为洛伦兹力：＝evB，只要确定了粒子运动的速率及半径，就可以测出比荷．4．美国科学家密立根精确测定了电子的电量e＝1.6022×C.1．(多选)有关物理学史下列说法正确的是(CD)A．赫

2、兹最先发现了阴极射线B．汤姆生精确测出了电子的电荷量e＝1.6×CC．汤姆生最先测出了阴极射线的比荷D．电子电荷的精确值是由密立根通过“油滴实验”测出的解析：最早发现阴极射线的是德国科学家普里克，A错．汤姆生最先测出了阴极射线的比荷，但并没有测定出电子的电荷量，电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的，故B错，C、D对．2．(多选)关于阴极射线，下列说法正确的是(AC)A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子的比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子的比荷小解析：由阴极射线在电场中的偏转方向可判断其带负电，A对；汤姆生用实验测定，阴极射线比荷是氢原子比荷

3、的近两千倍，C对．3．(多选)关于空气导电性能，下列说法正确的是(BD)A．空气导电，因为空气分子中有的带正电荷，有的带负电荷，在强电场作用下向相反方向运动的结果B．空气能够导电，是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C．空气密度越大，导电性能越好D．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光解析：空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体．但在射线、受热及强电场作用下，空气分子被电离，才具有导电性能，且空气密度较大时，电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞，正、负电荷重新复合，难以形成稳定的放电电流，而电离后的自由电荷在稀薄气体环境

4、中导电性能更好，综上所述，正确答案B、D.4．下列现象中与阴极射线所含粒子不同的是(D)A．光电效应中射出的粒子B．β射线包含的粒子C．热离子发射效应中的粒子D．热辐射包含的粒子解析：光电效应中射出的粒子、β射线包含的粒子、热离子发射效应中的粒子，和阴极射线中所含粒子一样，都是电子．但热辐射中辐射出的是光子．5．阴极射线管中的高电压的作用(D)A．使管内气体电离B．使管内产生阴极射线C．使管内障碍物的电势升高D．使电子加速解析：在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射出的电子流，通过高电压对电子加速使电子获得能量，与玻璃发生撞击而产生荧光．故D正确．6．(多选)某大

5、功率用电器在开关切断瞬间，开关处有电火花，其正确解释是(BC)A．因为空气是良导体，电火花是空气放电形成的B．开关两端产生的高电压，使空气电离放电C．为避免产生电火花，可把开关浸在绝缘油中D．以上说法均不对解析：由于通常状态下空气是绝缘体，A错；空气在强电场作用下电离形成导体而导电，故B对、C对．7．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将(D)A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转解析：长直导线电流方向向左，由安培定则可判定直导线下方所处磁场垂直纸面向外，由于电子从负极端射出，根据左手定则可判定电子向上偏转，即阴极射线将向上偏转．

6、8．1913年美国科学家密立根通过油滴实验(D)A．发现了中子B．发现了电子C．测出了中子的质量D．测出了电子的电荷量解析：密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量．9．1897年，汤姆生在研究阴极射线性质时，测出了阴极射线的_______，并确定其带_________，组成粒子被称为_________．答案：比荷　负电　电子10．如图所示为测量某种离子的比荷的装置．让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子．这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S1进入加速电场被加速．然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点．已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S2与P

7、之间的距离为a，离子从缝S1进入电场时的速度不计，求该离子的比荷.解析：离子在电场中qU＝，①离子在磁场中Bqv＝，②2R＝a，③解①②③得＝.答案：