。答案𝑚𝑣𝑞𝐵探究探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练如图,只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放通电直导线时,发现射线径迹向下偏转,则导线中的电流由流向导线中的电流由流向若要使电子束的径迹往上偏转,可以通过改变中的电流方向来实现电子束的径迹与中的电流方向无关探究探究二问题导引名师精讲典例剖析解析阴极射线是高速电子流,由左手定则判断可知,磁场垂直纸面向里,由安培定则可知,导线中的电流由流向,且改变中的电流方向时可以使电子束的轨迹往上偏。故选项正确。答案探究探究二问题导引名师精讲典例剖析探究探究二问题导引名师精讲典例剖析探究二带电粒子比荷的测定方法带电粒子的比荷有哪些测定方法探究探究二问题导引名师精讲典例剖析比荷的测定方法让带电粒子通过相互垂直的电磁场如图,让其做匀速直线运动,根据二力平衡,即洛电,得到粒子的运动速度。𝐸𝐵探究探究二问题导引名师精讲典例剖析在其他条件不变的情况下撤去电场如图,保留磁场,让粒子单纯地在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力即,根据轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径。由以上两式确定粒子的比荷表达式。𝑣𝑟𝑞𝑚𝐸𝐵𝑟探究探究二问题导引名师精讲典例剖析密立根油滴实验装置密立根实验的装置如图所示。两块水平放置的平行金属板与电源相接,使上板带正电,下板带负电。油滴从喷雾器喷出后,经上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中。大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时,因摩擦而带负电,油滴在电场力重力和空气阻力的作用下下降。观察者可在强光照射下,借助显微镜进行观察。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析方法两板间的电势差两板间的距离都可以直接测得,从而确定极板间的电场强度。但是由于油滴太小,其质量很难直接测出。密立根通过测量油滴在空气中下落的终极速度来测量油滴的质量。没加电场时,由于空气的黏性,油滴所受的重力大小很快就等于空气给油滴的摩擦力而使油滴匀速下落,可测得速度。再加足够强的电场,使油滴做竖直向上的运动,在油滴以速度匀速运动时,油滴所受的静电力与重力阻力平衡。根据空气阻力遵循的规律,即可求得油滴所带的电荷量。结论带电油滴的电荷量都等于个最小电荷量的整数倍,从而证实了电荷是量子化的,并求得了其最小值即电子所带的电荷量。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析例题在测阴极射线比荷的实验中,汤姆孙采用了如图所示的阴极射线管,从出来的阴极射线经过间的电场加速后,水平射入长度为的平行板间,接着在荧光屏中心出现荧光斑。若在间加上方向向下,电场强度为的匀强电场,阴极射线将向上偏转如果再利用通电线圈在电场区加上垂直纸面的磁感应强度为的匀强磁场图中未画,荧光斑恰好回到荧光屏中心,接着再去掉电场。阴极射线向下偏转,偏转角为,试解决下列问题探究探究二问题导引名师精讲典例剖析说明阴极射线的带电性说明图中磁场沿什么方向根据和,求出阴极射线的比荷。解析由于阴极射线向上偏转,因此受电场力方向向上,又由于匀强电场方向向下,即所受电场力的方向与电场方向相反,所以阴极射线带负电。根据题意知,在区加上磁场时,阴极射线受到的洛伦兹力应向下,由左手定则可判断,磁场方向垂直纸面向里。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析当射线在间做匀速直线运动时有。当射线在间的磁场中发生偏转时,有𝑚𝑣𝑟,同时又有,如图。可得𝑞𝑚𝐸𝜃𝐵𝐿。答案负电垂直纸面向里𝐸𝜃𝐵𝐿探究探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练密立根实验的原理如图所示,是两块平行放置的水平金属板,板带正电,板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴,落到两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负电,调节油滴的质量。没加电场时,由于空气的黏性,油滴所受的重力大小很快就等于空气给油滴的摩擦力而使油滴匀速下落,可测得速度。再加足够强的电场,使油滴做竖直向上的运动,在油滴以速度匀速运动时,油滴所受的静电力与重力阻力平衡。根据空气阻力遵循的规律,即可求得油滴所带的电荷量。结论带电油滴的电荷量都等于个最小电荷量的整数倍,从而证实了电荷是量子化的,并求得了其最小值即电子所带的电荷量。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析例题在测阴极射线比荷的实验中,汤姆孙采用了如图所示的阴极射线管,从出来的阴极射线经过间的电场加速后,水平射入长度为的平行板间,接着在荧光屏中心出现荧光斑。若在间加上方向向下,电场强度为的匀强电场,阴极射线将向上偏转如果再利用通电线圈在电场区加上垂直纸面的磁感应强度为的匀强磁场图中未画,荧光斑恰好回到荧光屏中心,接着再去掉电场。阴极射线向下偏转,偏转角为,试解决下列问题探究探究二问题导引名师精讲典例剖析说明阴极射线的带电性说明图中磁场沿什么方向根据和,求出阴极射线的比荷。解析由于阴极射线向上偏转,因此受电场力方向向上,又由于匀强电场方向向下,即所受电场力的方向与电场方向相反,所以阴极射线带负电。根据题意知,在区加上磁场时,阴极射线受到的洛伦兹力应向下,由左手定则可判断,磁场方向垂直纸面向里。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析当射线在间做匀速直线运动时有。当射线在间的磁场中发生偏转时,有𝑚𝑣𝑟,同时又有,如图。可得𝑞𝑚𝐸𝜃𝐵𝐿。答案负电垂直纸面向里𝐸𝜃𝐵𝐿探究探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练密立根实验的原理如图所示,是两块平行放置的水平金属板,板带正电,板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴,落到两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负电,调节两板间的电压,可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是,油滴半径是,油的密度是,求油滴所带的电荷量。这个电荷量是电子电荷量的多少倍取,取,取探究探究二问题导引名师精讲典例剖析解析小油滴质量为由题意得联立解得𝜌。小油滴所带电荷量是电子电荷量的倍数为𝑞𝑒倍。答案探究探究二问题导引名师精讲典例剖析下列对阴极射线的说法,正确的是是由很小的带电的粒子构成的是由原子构成的是由电子构成的以上说法都不对解析通过阴极射线在电场磁场中的偏转,研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢离子的比荷大得多,则选项正确。答案关于密立根油滴实验的科学意义,下列说法正确的是测出了电子的电荷量提出了电荷分布的量子化观点为电子质量的最终获得作出了突出贡献为人类进步研究原子的结构提供了定的理论依据解析密立根油滴实验发现,油滴带的电荷量都是最小电荷量的整数倍,此最小电荷量即为个电子所带电荷量,选项均正确由于汤姆孙测出了电子的比荷,故可知道电子的质量,选项正确电子的电荷量及质量的确定,为研究原子的结构提供了定的理论依据,选项正确。答案如图所示,在阴极射线管正上方平行放通有强电流的长直导线,则阴极射线将向纸内偏转向纸外偏转向下偏转向上偏转解析由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外,电子从负极端射出,由左手定则可判定阴极射线电子向上偏转。答案下列是实验小组测得的组电荷量,哪些是符合事实的解析电荷是量子化的,任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍,故正确。答案选做题带电粒子的比荷是个重要的物理量。中学物理兴趣小组设计了个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的比荷,实验装置如图所示。其中两正对极板之间的距离为,极板长度为。他们的主要实验步骤如下首先在两极板之间不加任何电场磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧光屏的正中心处观察到个亮点𝑞𝑚在两极板间加合适的电场加极性图中所示的电压,并逐步调节增大,使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移,直到荧光屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为。请问本步骤的目的是什么保持步骤中的电压不变,对区域加个大小方向合适的磁场,使荧光屏正中心处重现亮点。试问外加磁场的方向如何解析步骤中电子在两极板间做类平抛运动,当增大两极板间电压时,电子在两极板间的偏转位移增大。当在荧光屏上看不到亮点时,电子刚好打在下极板靠近荧光屏端的边缘,则由此可以看出这步的目的是使粒子在电场中的偏转位移成为已知量,就可以表示出比荷。步骤加上磁场后电子不偏转,电场力等于洛伦兹力,且洛伦兹力方向向上,由左手定则可知磁场方向垂直于纸面向外。答案见解析𝑑𝑈𝑞𝑑𝑚𝐿𝑣,𝑞𝑚𝑑𝑣𝑈𝐿。第十八章原子结构电子的发现情景导入年,德国科学家普吕克尔发现了阴极射线,在个抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会发出种射线称为阴极射线,阴极射线究竟是什么是原子还是更小的物质微粒思维导图二填填练练阴极射线见课本第页实验装置如图所示真空玻璃管中是金属板制成的阴极,是金属环制成的阳极把它们分别连在感应圈的负极和正极上。实验现象玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。阴极射线荧光是由于玻璃受到阴极发出的种射线的撞击而引起的,这种射线被命名为阴极射线。二填填练练二电子的发现见课本第页汤姆孙的探究让阴极射线分别通过电场和磁场,根据偏转情况,证明它是带负电的粒子流并求出了它的比荷。换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。进步研究新现象,不论是由于正离子的轰击,紫外光的照射,金属受热还是放射性物质的自发辐射,都能发射同样的带电粒子电子。由此可见,电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元。二填填练练密立根“油滴实验”精确测定电子电荷。电荷是量子化的。电子的有关常量填填练练如图所示,电子以初速度从点进入长为板间距离为电势差为的平行板电容器中,出电场时打在屏上点,经测量距离为,求电子的比荷。解析由于电子在电场中做类平抛运动,沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,满足𝑒𝑈𝑑𝑚𝑙𝑣𝑒𝑈𝑙𝑑𝑚𝑣,则𝑒𝑚𝑑𝑌𝑣𝑈𝑙。答案𝑑𝑌𝑣𝑈𝑙探究探究二问题导引名师精讲典例剖析探究探究电子发现的历程如图,汤姆孙的气体放电管。汤姆孙的气体放电管的示意图在金属板之间加上图中所示的电场时,发现阴极射线向下偏转,说明它带什么性质的电荷在金属板之间单独加哪个方向的磁场,可以让阴极射线向上偏转探究探究二问题导引名师精讲典例剖析探究探究二问题导引名师精讲典例剖析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。猜想阴极射线是种电磁辐射。阴极射线是带电微粒。英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析密立根通过“油滴实验”精确测定了电子的电荷量和电子的质量。电子发现的意义电子是人类发现的第个比原子小的粒子。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”。探究探究二问题导引名师精讲典例剖析例题如图,阴极