18.1-电子的发现

1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。1876年德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为阴极射线。代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。电磁波说代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。粒子说英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图所示：金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上的P1点，按图示方向加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上的P2点，由此推断，阴极射线带有什么性质的电荷？带负电我们已经知道阴极射线是带负电荷的粒子流，那么，如何求阴极射线微粒的比荷？方法一：若撤去磁场，带电粒子由P1点偏离到P2，P2到P1竖直距离为y，屏幕到金属板D1、D2右端的距离为D，你能算出阴极射线的比荷吗？qm屏幕LDv0yP1P2qm屏幕LDv0θ200tanyxvatqELvvmv又因为：tan2yLD且0EvB化简得：2()2qEyLmDBLP1P2y方法二：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？qm屏幕LDv0P1P2yqm屏幕LDv0θθ0EvB0mvRqBθ只要测出粒子打到屏上的速度方向(与水平方向的夹角θ)P1P2ORyRLsinLBEm2sinq第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。1.一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线AB时，发现射线径迹向下偏，则()A.导线中的电流由A流向BB.导线中的电流由B流向AC.若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关ABBC2.汤姆孙对阴极射线的探究,最终发现了电子,由此被称为“电子之父”。关于电子的说法正确的是()A.任何物质中均有电子B.不同的物质中具有不同的电子C.电子质量是质子质量的1836倍D.电子是一种粒子,是构成物质的基本单元解析:汤姆孙对不同材料发出的阴极射线进行研究,均为同一种相同粒子——电子,电子是构成物质的基本单元,它的质量远小于质子质量;由此可知,选项A、D正确,选项B、C错误。答案:ADAD3.有一电子(电荷量为e)经电压为U0的电场加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：(1)金属板AB的长度;(2)电子穿出电场时的动能。+－ABU0v0+++－－－02UdU(1)0()2UeU(2)