1909-1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用α粒子轰击金箔的实验．发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子却发生了较大角度的偏转,极少数α粒子偏转角度超过了90°,有的甚至被弹回.偏转角几乎达到了180°．这就是α粒子散射实验．为了解释这个结果.卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构学说:在原子的中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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1909－1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用α粒子轰击金箔的实验．发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进；少数α粒子却发生了较大角度的偏转；极少数α粒子偏转角度超过了90°；有的甚至被弹回，偏转角几乎达到了180°．这就是α粒子散射实验．为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．请你利用α粒子散射实验结果估算原子核的大小(保留一位有效数字)．(下列公式或数据为已知：点电荷的电势U＝kQ/r，k＝9.0×10⁹ Nm²/C²，金原子序数79，α粒子质量m_α＝6.64×10^－27 kg，α粒子速度v＝1.6×10⁷ m/s，电子电量e＝1.6×10^－19 C．)

答案：
解析：

　　解析：由于是估算，我们可以取极少数被弹回的α粒子为研究对象．当α粒子的速度减为0时，α粒子与金原子核间的距离最小约等于金原子核的半径．利用能量转化与守恒定律进行计算．

　　对于极少数被弹回的α粒子，受到很强的排斥力，可以认为它几乎接近原子核；它先做减速运动，当速度减为0后，反向加速．

　　当α粒子的速度减为0时，α粒子与金原子核间的距离最小，约等于金原子核的半径；此过程中α粒子的动能转化为电势能．

　　m_αv²＝，解得：r＝

　　代入数据解得：r＝4×10^－14 m．

提示：

　　将α粒子靠近金原子核类比为B物体连接一弹簧静止在光滑水平面上，并与一墙相靠，A以v₀的速度冲向B．A先做减速，当速度减为0时，反向加速．当A的速度减为0时，A、B间距离最小，A的动能转化为弹性势能．

　　两个带电粒子只在电场力作用下的相对运动，与碰撞中的弹簧模型相似，只有电场力做功系统动能与电势能的总和保持不变．处理这类问题常用动量守恒定律、能的转化与守恒，有时还需结合牛顿运动定律．

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1909年～1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用a粒子轰击金箔的实验．发现绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大偏转，并且有极少数a 粒子偏转超过了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°，这就是a粒子散射实验．(下列公式或数据为已知：点电荷的电势j＝k，k＝9.0×10⁹N·m²/C²，金原子序数为79，a粒子质量m_a＝6.64×10^－²⁷kg，a粒子速度v_a＝1.6×10⁷m/s，电子电量e＝1.6×10^－¹⁹C)

(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中金(Au)原子结构的一些信息．试写出其中三点：

①________________________________；

②________________________________；

③________________________________．

(2)估算金原子(Au)核的半径大小．

1909—1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用α粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进；少数α粒子却发生了较大角度的偏转；极少数α粒子偏转角度超过了90°；有的甚至被弹回，偏转角几乎达到了180°.这就是α粒子散射实验.为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.请你利用α粒子散射实验结果估算原子核的大小(保留一位有效数字).(下列公式或数据为已知：点电荷的电势U=kQ/r,k=9.0×10⁹ Nm²/C²，金原子序数79，α粒子质量m_α=6.64×10^-27 kg，α粒子速度v=1.6×10⁷ m/s，电子电量e=1.6×10^-19 C.

1909～1911年, 英国的物理学家卢瑟福与其合作者作了用粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进, 少数粒子却发生了较大的偏转, 有极少数粒子偏转角度超过了, 有的甚至被反向弹回, 偏转角度几乎达到.这就是粒子粒子散射实验.
(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论.试写出其中的三点:
①_________________________________________________;
②_________________________________________________;
③_________________________________________________.
(2)请你从粒子散射实验估算出原子核的大小.
(下列公式和数据为已知:点电荷的电势计算公式. k=9×10⁹Nm²/C²
金的原子序数为79. 粒子的质量m₀=6.64×10^-27kg, 粒子的速度v =1.6×10⁷m/s. 电子的电量q=1.6×10^-19C.)

（8分）1909年～1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用α粒子轰击金箔的实验．发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大偏转，并且有极少数α粒子偏转超过了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°，这就是α粒子散射实验。(下列公式或数据为已知：点电荷的电势，k＝9.0×10⁹N?m²/C²，金原子序数为79，α粒子质量m_a＝6.64×10^－²⁷kg，α粒子速度v_a＝1.6×10⁷m/s，电子电量e＝1.6×10^－19C)

（1）根据以上实验现象能得出关于金箔中金(Au)原子结构的一些信息．试写出其中三点：

①________________________________；

②________________________________；

③________________________________。

（2）估算金原子(Au)核的半径大小。

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