（四）电子
1．[多选]有关物理学史下列说法正确的是( )
A．赫兹最先发现了阴极射线
B．汤姆孙精确测出了电子的电荷量e＝1.6×10－19C
C．汤姆孙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：选CD 最早发现阴极射线的是德国科学家普里克，A错。汤姆孙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.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图所示，若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为( )
A．平行于纸面向左B．平行于纸面向上
C．垂直于纸面向外D．垂直于纸面向里
解析：选C 由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则。使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外，故C正确。
3．关于电子的下列说法中不．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
解析：选D 由物理学史知识可知，人们从研究阴极射线开始，发现了电子，认识到它是原子的组成部分，原子本身也是可以再分的。故选项A、B、C对，D错。
4．[多选]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1 836倍
D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元
解析：选AD 汤姆孙对不同材料的阴极发出的射线进行研究，均为相同的粒子——电子，故A正确，
B错误；电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子的质量，为质子质量的1
1 836
，故C错，D对。5．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正极放出的电子流
C．阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的
D．阴极射线的比荷比氢原子的比荷小
解析：选C 阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流，故A、B错；最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名为阴极射线，故C对；阴极射线本质是电子流，故其比荷比氢原子比荷大的多，故D错。
6．[多选]关于电荷量，下列说法正确的是( )
A．物体的带电荷量可以是任意值
B．物体的带电荷量只能是某些值
C．物体的带电荷量的最小值为1.6×10－19 C
D．一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1010个电子的缘故
解析：选BCD 电子的带电荷量是最小值1.6×10－19 C，物体的带电荷量只能是它的整数倍，所以选项A错误，B、C正确；一个物体带正电，是因为失去电子的缘故，所以选项D正确。
7.[多选]如图所示，关于高压的真空管，下列说法中正确的是( )
A．加了高压的真空管中可以看到辉光现象
B．a为负极，b为正极
C．U1为高压电源，U2为低压电源
D．甲为环状物，乙为荧光中出现的阴影
解析：选BD 真空中不能发生辉光放电。U1为低压电源，U2为高压电源。
8．[多选]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的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流
C．阴极射线是组成物体的原子
D．阴极射线可以沿直线传播，也可被电场、磁场偏转
解析：选BD 阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，B正确。电子是原子的组成部分，C错。电子可被电场、磁场偏转，D正确。
9．关于密立根“油滴实验”，下列说法正确的是( )
A．密立根利用电场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量
B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小带电荷量
C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量
D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子的千分之一
解析：选B 密立根“油滴实验”是利用喷雾的方法，在已知小液滴质量的前提下，利用电场力和小液滴的重力平衡，推算出每个小液滴带电荷量都是1.6×10－19C的整倍数，带电体的带电荷量不是连续的，而是量子化的，并且电子的带电荷量也为1.6×10－19 C，带负电。
10.如图所示为汤姆孙阴极射线管的构造简图，将两极间加有一定电压的阴极射
线管置于U 形磁铁两极之间，分析左端射入的电子束可知( )
A ．增大加速电压，观察到的偏转现象将更加明显
B ．减小磁感应强度，观察到的偏转现象将更加明显
C ．电子束向下偏转
D ．若将粒子源更换为α粒子源，磁场中粒子束偏转方向不变
解析：选C 由R ＝mv
Bq 可知，增大加速电压从而增大电子的速度，增大电子圆周运动的半径，偏转将
不明显，减小磁场的磁感应强度，也增大电子的偏转半径，从而使偏转不明显，故A 、B 选项均错误；电子由左向右运动，由左手定则可以确定电子将向下偏转，C 正确；若将粒子源换为α粒子源，因α粒子带正电，由左手定则可知，α粒子将向上偏转，选项D 错误。
11.电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍。这个最小电量就是电子所带的电量。密立根实验的原理如图所示，A 、B 是两块平行放置的水平金属板，A 板带正电，B 板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A 、B 两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负
电，调节A 、
B 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1.92×105
N/C ，油滴半径是1.64×10－4
cm ，油的密度是0.851 g/cm 3
，求油滴所带的电荷量。这个电量是电子电荷量的多少倍？(g 取9.8 m/s 2)
解析：小油滴质量 m ＝ρV＝ρ·43πr 3
，①
由题意知mg －Eq ＝0②
由①②两式可得：q ＝ρ·4πr 3
g
3E
＝0.851×103
×4π×9.8× 1.64×10－6
3
3×1.92×105
C
≈8.02×10
－19 C 。
小油滴所带电荷量q 是电子电荷量e 的倍数为 n ＝8.02×10－19
1.6×10－19倍＝5倍。
答案：8.02×10
－19 5倍
12．在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C 出来的阴极射线经过A 、B 间的电场加速后，水平射入长度为L 的D 、G 平行板间，接着在荧光屏F 中心出现荧光斑。若在D 、G 间加上方向向下，电场强度为E 的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在D 、G 电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B 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θ，试解决下列问题：
(1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向；
(3)根据L 、E 、B 和θ，求出阴极射线的比荷。
解析：(1)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，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。
(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。 (3)设此射线带电荷量为q ，质量为m ，当射线在DG 间做匀速直线运动时， 有qE ＝Bqv
当射线在DG 间的磁场中偏转时， 有Bqv ＝mv
2
r
同时又有L ＝r·sinθ 解得q m ＝EsinθB 2L
。
答案：(1)负电 (2)垂直纸面向里 (3)EsinθB 2L