第十八章 第1节 电子的发现
教法分析18.1 电子的发现
第十八章原子结构第1节电子的发现P52阴极射线小标题中主要说的是气体放电，可以略去。
但要让学生明白以下思路（不要求学生复述）：连在电源负极上的某些金属在强电场（高电压）、高温、紫外线的作用会发出一种射线，这种射线叫做阴极射线↓关于阴极射线的两种观点：电磁波～粒子流？↓J. J. 汤姆孙测量阴极射线的比荷（复习带电粒子在电磁场中的运动）↓阴极射线由带电粒子组成但粒子或者质量非常小，或者电荷量非常大↓汤姆孙又直接测量了阴极射线粒子的电荷量↓阴极射线粒子的电荷与质子相当（负电）质量比质子小得多↓发现电子P53思考与讨论q，是一个重要的物理带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷m量。
根据带电粒子在电场和磁场中受力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。
建议你依照下面的提示自己算一算。
1. 当金属板D、F之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点。
施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P2处。
由此可以推断阴极射线带有什么性质的电荷？21块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场。
这个磁场B应该向纸外还是向纸内？写出此时每个阴极射线微粒受到的洛仑兹力和电场力。
两个力之间应该有什么关系？据此算出阴极射线的速度v的表达式。
由于金属板D、F间的距离是已知的，两板间的电压是可测量的，所以两板间的电场强度E也是已知量。
磁感应强度B可以由电流的大小算出，同样按已知量处理。
3. 如果去掉D、F间的电场E，只保留磁场B，磁场方向与射线运动方向垂直。
阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为r的圆弧。
此时，组成阴极射线的粒子做圆周运动的向心力是洛仑兹力。
q的表达式了。
这里要用到步骤2按照以上步骤就可以写出比荷m中求出的阴极射线速度v的表达式。
目的：复习带电粒子在电磁场中的运动，体验科学探究中的分析与论证。
P56第4题与此题相似。
第十八章_原子结构_学案
十八章原子核18．1 电子的发现【学习目标】1.知道电子是怎样发现的及其对人类探索原子结构的重大意义．2．知道阴极射线及其产生方法，了解汤姆孙发现电子的研究方法．3．能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运动问题．【重点难点】1.电子的发现过程．2．电子在电场和磁场中运动的有关计算．【易错问题】误认为气体压强越小辉光现象越明显．【自主学习】一、阴极射线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_____．对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。
（1）电磁波说：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。
（2）粒子说：代表人物，汤姆孙。
认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
二、电子的发现1897年英国物理学家_______通过研究_________发现了电子；1910年美国物理学家_________通过著名的____实验精确测定了电子的电荷量．电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，电子的电荷量约为__________C，电子的质量约为__________kg.任何带电体所带电量只能是电子电量的_______．【课堂达标】1．关于电子的发现者，下列说法正确的是( )A．英国的汤姆孙B．德国的普吕克尔C．德国的戈德斯坦D．美国的密立根2．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．物质中可能有电子，也可能没有电子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3．关于电荷量下列说法不．正确的是( )A．电子的电量是由密立根通过油滴实验测得的 B．物体的带电量可以是任意值C．物体带电量的最小值为1.6×10－19C D．电子所带的电荷量称为元电荷4.图18－1－8如图18－1－8所示，在阴极射线管正上方平行放一根通有强电流的长直导线，则阴极射线将( ) A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转5．图18－1－9是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )图18－1－9A ．加一磁场，磁场方向沿z 轴负方向B ．加一磁场，磁场方向沿y 轴正方向C ．加一电场，电场方向沿z 轴负方向D ．加一电场，电场方向沿y 轴正方向6．图18－1－10为示波管中电子枪的原理示意图．示波管内被抽成真空，A 为发射热电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U .电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出时的速度大小为v .下面的说法中正确的是( )图18－1－10A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为v2C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v2D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22v图18－1－117．如图18－1－11所示，光电管的阴极被某种频率的光照射后，能产生光电效应．阴极K 上的电子被激发逸出表面(初速度为零)，经加速电压U 加速后达到阳极A 上，并立即被A 吸收．若电子电荷量为e ，质量为m .则A 极在单位时间内所受的冲量为________．8.图18－1－12测量油滴带电荷量的装置如图18－1－12所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d ，忽略空气对油滴的浮力和阻力．调节两金属板间的电势差u ，当u ＝U 0时，使得某个质量为m 1的油滴恰好做匀速运动，该油滴所带电荷量q 为多少？思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
《第一节 电子的发现》(同步训练)高中物理选择性必修第三册_沪科版_2024-2025学年
《第一节电子的发现》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，以下关于汤姆孙发现电子的实验装置描述错误的是：A、汤姆孙使用的是阴极射线管B、实验中观察到阴极射线在电场和磁场中发生了偏转C、汤姆孙通过测量偏转角度，计算出了电子的电荷量D、实验结果表明阴极射线是由带正电的粒子组成的2、在研究阴极射线的过程中，以下关于电子的发现和性质描述不正确的是：A、电子的发现使人们认识到原子是可以再分的B、电子的质量约为氢原子质量的1/1836C、电子的电荷量约为1.6×10^-19库仑D、电子是带正电的基本粒子3、电子是由哪位科学家首次发现的？A、阿斯顿B、密立根C、汤姆逊D、卢瑟福4、电子的发现对于物理学划时代的意义在于它表明了什么？A、原子是可以进一步分割的B、原子核具有复杂的结构C、电子是构成原子的基本粒子D、原子是不可再分的最小微粒5、以下关于电子发现的历史事实中，正确的是（）A、汤姆森发现了电子，认为电子是物质的基本组成单元之一B、伦琴发现了电子，并将其命名为“伦琴子”C、贝克勒尔发现了电子，提出了原子内部存在电子的假说D、汤姆森发现了电子，但他认为电子是具有一定质量的粒子6、汤姆森根据电子的发现提出了“葡萄干布丁模型”来描述原子结构，以下关于该模型描述不正确的是（）A、原子是一个带正电的球体B、正电荷均匀分布在整个球体中C、电子镶嵌在这个带正电的球体内D、 vase 正负电荷数目相等，因此整个原子是电中性的7、关于汤姆孙的阴极射线实验，下列说法正确的是：A. 实验中阴极射线在电场作用下向正极板偏转，说明它带有正电荷。
B. 实验中阴极射线在磁场作用下向一侧偏转，通过改变磁场方向可以改变偏转方向。
C. 汤姆孙通过测量阴极射线在电场中的偏转来确定其质量与电荷比。
D. 汤姆孙认为阴极射线就是原子核，并据此提出了原子结构模型。
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于电子发现的历史事实，正确的有：A、汤姆逊通过阴极射线实验发现了电子。
18.1电子的发现zx
7、电子发现的意义
（1）电子的发现说明原子还可以再分，电子是 原子的组成部分 （2）原子本身也具有结构，拉开了人们研究原 子内部结构的序幕。
三、课堂小结
电子是原子 的组成部分， 是比原子更 基本的物质 单元；也为 原子的内部 结构研究拉 开了序幕
谢谢 ☺
二、电子的发现
1、汤姆孙的发现
英国物理学家J.J.汤姆孙 （J.J.Thomson,1856-1940）重复了阴极射线 在电场中的偏转实验，起初也看不到偏转，但 是他没有马上下定论，经仔细分析，他认为没 有偏转的原因可能是管中真空度不高造成的。 于是改善真空条件，终于如愿以偿，发现了阴 极射线在电场中的偏转现象。
1
电子的发现
黄冈中学
张旭
一、电子发现的前夜
1、学术氛围
在十九世纪九十年代，人们自己对于自然的 理解非常具有自信，在化学界和物理学界人们都 觉得描述整个宇宙的理论框架都已经很好的被理 解了。他们有这样的想法是由于他们刚刚经历科 学史上的辉煌时期，比如牛顿力学、道尔顿物质 原子理论、热力学、电磁学都取得非常大的进展。 所以可以自信的解释这个世界上发生的任何事情。 当时有个著名的芝加哥教授说道:Our future discoveh decimal place。 很早以来，人们一直认为构成物质的最小粒 子是原子，原子是一种不可再分割的粒子。这种 认识一直统治了人类思想近两千年。
只保留磁场B， 让组成阴极射线 的粒子做匀速圆 周运动
（3）实验结论
阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒 子的比荷。
3、实验事实二
汤姆孙用不同材料的阴极做实验，都能产生阴极 射线，即不同物质都能发射带电粒子。而且所得 比荷的数值都是相同。 说明了什么？ 不同物质都能发射这种带电粒子， 它（阴极射线）是构成各种物质的共有成分。
人教版物理选修3-5课件 第十八章 原子结构 1电子的发现
液滴编号 1 2 3 4 …
电荷量/C 6.41×10－19 9.70×10－19 1.6×10－19 4.82×10－19
…
解析：表格中的数据与电子电量的比值关系为： qe1＝61.4.61××1100－－1199＝4，
qe2＝91.7.60××1100－－1199＝6， qe3＝11..66××1100－－1199＝1， qe4＝41.8.62××1100－－1199＝3.
(1)调节两金属板间的电势差 U，当 U＝U0 时，使得 某个质量为 m1 的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷 量 q 为多少？
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板 间的电势差 U＝U1 时，观察到某个质量为 m2 的油滴进入 电场后做匀加速运动，经过时间 t 运动到下极板，求此油 滴所带电荷量 Q.
得出结论：电荷是量子化的，电荷的电荷量都是元 电荷 e 的整数倍．
答案：电荷是量子化的，电荷的电荷量都是元电荷 的整数倍
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
第十八章 原子结构
1 电子的发现
学习目标
1.知道电子是怎样发现 的及其对人类探索原子 结构的重大意义. 2.了解汤姆孙发现电子 的研究方法，知道电子 的电荷量和质量. 3.能运用所学知识解决 电子在电场和磁场中的 运动问题.
重点难点 重点 1.电子的发现
过程及其意义. 2.电荷的量子 化. 难点
C．保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1、M2 区域 加一个大小、方向合适的磁场 B，使荧屏正中心处重现 亮点，试问外加磁场的方向如何？
第一节电子的发现
e 1 . 6022 10
19
C
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量
m 9 . 1094 10
质子质量与电子质量的比值 mp/me=1836
2
r
做一做:
1、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？ 萤
L m e 幕
D
v0 y
L m e
萤 幕
θ
D
v0
y1 y2
y
tan
vy vx
at v0
qEL mv
2 0
又因为： tan
（2）加电场、未加磁场 阴极射线只受电场力，做类平抛运动；
D1
K
P3 P1
A
B
D2
y
思考:
+
P2
金属板D1D2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
思考: 为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区域
阴极射线的本质是什么呢？
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。
电磁波说： 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。 粒子说： 代表人物，汤姆生。认为这种射线 的本质是一种高速粒子流。
汤姆生
可采取什么措施？
P3 D1
人教版高中物理选修3-5教学案：第十八章 第1节 电子的发现 -含答案
第1节电子的发现1．英国物理学家汤姆孙发现了电子。
2．组成阴极射线的粒子——电子。
3．密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量。
4．密立根实验发现：电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。
一、阴极射线1．实验装置：如图18-1-1所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A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。
图18-1-12．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。
3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线。
二、电子的发现1．汤姆孙的探究(1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是B(A.带正电B．带负电)的粒子流并求出了它的比荷。
(2)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。
(3)进一步研究新现象，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。
2．密立根“油滴实验”(1)精确测定电子电荷。
(2)电荷是量子化的。
3．电子的有关常量1．自主思考——判一判(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。
(×)(2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。
(×)(3)阴极射线在真空中沿直线传播。
(√)(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。
(×)(5)组成阴极射线的粒子是电子。
(√)(6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。
(×)2．合作探究——议一议气体放电管中的气体为什么会导电？提示：气体分子内部有电荷，正电荷和负电荷的数量相等，对外呈电中性，当分子处于电场中时，正电荷和负电荷受电场力的方向相反，电场很强时正、负电荷被“撕”开，于是出现了等量的正、负电荷，在电场力作用下做定向运动，气体就导电了。
选修3-5原子结构整章知识点
选修3—5第十八章原子结构第一节电子的发现第二节原子的核式结构模型第三节氢原子光谱第四节玻尔的原子模型二. 知识内容（一）1. 阴极射线：阴极射线的本质是带负电的粒子流，后来，组成阴极射线的粒子被称为电子。
2. 电子的发现：1897年英国的物理学家汤姆孙发现了电子，并求出了这种粒子的比荷。
（二）1. 汤姆孙的原子模型：原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。
2. a粒子散射实验：（1）a粒子：a粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍。
（2）实验现象：绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数a粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于900，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
（3）卢瑟福核式结构模型：原子中带正电的部分体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。
按照卢瑟福的理论，正电体被称为原子核，卢瑟福的原子模型因而被称为核式结构模型。
3. 原子核的电荷与尺度：（1）电荷：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数。
（2）尺度：对于一般的原子核，核半径的数量级为10－16m，而整个原子半径的数量级是10－10m，两者相差十万倍之多，可见原子内部是十分“空旷”的。
（三）1. 光谱：（1）定义：把光按波长的大小分开，获得光的波长（频率）成分和强度分布的记录。
即光谱。
（2）分类：光谱分为线状谱和连续谱。
（3）特征：线状谱是一条条分立的亮线；连续谱是一条连续的光带。
2. 原子光谱：（1）定义：各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的亮线位置不同，把这些亮线称为原子的特征谱线。
（2）光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，我们可以用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析。
3. 氢原子光谱：巴耳末公式：，式中R是里德伯常量，其值为R=1.10×l07m－1，n只能取整数，不能连续取值，波长也只会是分立的值。
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3．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：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
代入 v＝BUb，解得me ＝B2bL12LU1d＋2L2。
答案：(1)BUb
(2)me ＝B2bL12LU1d＋2L2
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他们的主要实验步骤如下： A．首先在两极板 M1、M2 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一个亮点； B．在 M1、M2 两极板间加合适的电场：加极性如图所示 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 U。请问本步骤的目的是什么？ C．保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1、M2 区域加一 个大小、方向合适的磁场 B，使荧光屏正中心处重现亮点。 试问外加磁场的方向如何？
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第1节
电子的发现
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1．英国物理学家汤姆孙发现了电子。 2．组成阴极射线的粒子——电子。 3．密立根通过“油滴实验”精确测
定了电子电荷量。 4．密立根实验发现：电荷是量子化
的，即任何带电体的电荷只能是 e 的整数倍。
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一、阴极射线 1．实验装置：如图所示真空玻璃管中 K 是金属板制成 的 阴极，A 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。
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2．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。
3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到 阴极 发出的某种 射线的撞击而引起的，这种射线被命名为 阴极射线 。
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二、电子的发现 1．汤姆孙的探究 (1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据 偏转 情况，证 明它是 B (A.带正电 B．带负电)的粒子流并求出了它的比荷。 (2)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。 (3)进一步研究新现象，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。
(√)
(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。 (×)
(5)组成阴极射线的粒子是电子。
(√)
(6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。 (×)
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2．合作探究——议一议 气体放电管中的气体为什么会导电？ 提示：气体分子内部有电荷，正电荷和负电荷的数量相等， 对外呈电中性，当分子处于电场中时，正电荷和负电荷受电 场力的方向相反，电场很强时正、负电荷被“撕”开，于是 出现了等量的正、负电荷，在电场力作用下做定向运动，气 体就导电了。
手定则，使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，可知磁
场方向应为垂直于纸面向外，故 C 正确。 答案：C
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电子比荷的测定方法
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1.让带电粒子通过相互垂直的电场和磁场(如图甲)，让其 做匀速直线运动，根据二力平衡，即 F 洛＝F 电(Bqv＝qE)， 得到粒子的运动速度 v＝EB。
答案：ABC
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2．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(电子束)将
()
A．向纸内偏转
B．向纸外偏转
C．向下偏转
D．向上偏转
解析：由题目条件不难判断阴极射线管所在处磁场垂直
纸面向外，电子从负极射出，由左手定则可判定阴极射
线(电子束)向上偏转。故正确选项为 D。 答案：D
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1．[多选]关于电子的下列说法中正确的是
()
A．发现电子是从研究阴极射线开始的
B．任何原子中均有电子，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：电子带负电，其所受的电场力方向与电场线方向相反。
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1．[多选]如图所示，从正离子源发射 的正离子经加速电压 U 加速后进 入相互垂直的匀强电场 E 和匀强磁场 B 中，发现离子向 上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则应 ( ) A．增大电场强度 E，减小磁感应强度 B B．减小加速电压 U，增大电场强度 E C．适当地加大加速电压 U D．适当地减小电场强度 E
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2．密立根“油滴实验” (1)精确测定 电子电荷 。 (2)电荷是 量子化 的。 3．电子的有关常量
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1．自主思考——判一判
(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。
( ×)
(2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。(×)
(3)阴极射线在真空中沿直线传播。
当在荧光屏上看不到亮点时，电子刚好打在下极板 M2 靠近荧 光屏端的边缘，则d2＝2UdqmLv2，mq ＝dU2Lv22。
由此可以看出这一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 C 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。
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解析：正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域 中，受到的电场力 F＝qE，方向向上，受到的洛伦兹力 f＝ qvB，方向向下，离子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力， 要使离子沿直线运动，即 qE＝qvB，则只有使洛伦兹力增 大或电场力减小，增大洛伦兹力的途径是增大加速电压 U 或增大磁感应强度 B，减小电场力的途径是减小场强 E。选 项 C、D 正确。 答案：CD
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[思路点拨] (1)当电子在电场中的竖直偏转位移达到d2时，恰好在荧光 屏上看不到亮点。 (2)要使电子恰好打在荧光屏正中心处，所加的磁场必须满 足使电子所受的电场力与其所受的洛伦兹力等大反向。 (3)判断磁场的方向时要注意电子的电性。
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[解析] 步骤 B 中电子在 M1、M2 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。
[答案] 见解析
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运用电磁场测定电子比荷的解题技巧 (1)当电子在复合场中做匀速直线运动时，qE＝qvB，可以测 出电子速度大小。 (2)当电子在磁场中偏转时，qvB＝mvr2，测出圆周运动半径， 即可确定比荷。 (3)当电子在匀强电场中偏转时，y＝12at2＝2qmUvL022d，测出电场 中的偏转量也可以确定比荷。
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2．如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板 P 和 P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心 O 点处， 形成一个亮点；加上偏转电压 U 后，亮点偏离到 O′点，O′点 到 O 点的竖直距离为 d，水平距离可忽略不计；此时在 P 与 P′ 之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节 磁感应强度，当其大小为 B 时，亮点重新回到 O 点。已知极板水 平方向长度为 L1，极板间距为 b，极板右端到荧光屏的距离为 L2。
(1)求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小。 (2)推导出电子比荷的表达式。
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解析：(1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直
线运动，有 Bev＝Ee＝Ub e，得 v＝BUb
即打到荧光屏 O 点的电子速度的大小为BUb。
(2)由题意得 d＝12·meUb·Lv12＋meUb·Lv1L2 2，
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对阴极射线的认识
1．对阴极射线本质的认识——两种观点 (1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种射线是一 种电磁辐射。 (2)粒子说，代表人物——汤姆孙，他认为这种射线是一 种带电粒子流。
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的判断方法 (1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧 光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质。 (2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位 置的变化和左手定则确定带电的性质。 3．实验结果 根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴 极射线是粒子流，并且带负电。
甲
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2．撤去电场(如图乙)，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 Bqv＝mvr2，根据轨迹偏 转情况，由几何知识求出其半径 r。