Question

（1）卢瑟福通过______实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．如果用带箭头的四条线a、b、c、d来表示α粒子在图所示的平面示意图中运动的可能轨迹．请在图中补充完成b和c两条α粒子运动的大致轨迹．
（2）2007年10月24日我国探月了星“嫦娥1号”成功发射，当“嫦娥1号”进入距月球表面高为、周期为T的圆形工作轨道时，卫星绕月飞行速度降为v．已知万有引力常数为G．求：月球的半径和质量．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道α粒子的散射实验及其结论是卢瑟福通过α粒子散射推翻了原子“枣糕模型”，建立了原子核式结构模型，明确α粒子散射实验现象及结论即可正确解答本题；
（2）嫦娥1号绕月球做匀速圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，由此根据已知条件展开讨论即可．
解答：解：（1）卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可画出α粒子的运动轨迹．
故答案为：α粒子散射，α粒子的运动轨迹如图所示．

（2）设月球的半径为R，“嫦娥1号”进入圆形工作轨道绕月旋转的轨道半径为r，
则由
可得：r=
所以月球的半径R=r-h=
设月球质量为M，“嫦娥1号”质量为m，进入圆形工作轨道绕月旋转时，由牛顿第二定律

得M==
答：月球的半径R=，月球的质量M=
点评：α粒子散射实验在物理学历史上有着重要意义，要明确该实验现象以及实验结论；万有引力提供圆周运动向心力是解决卫星问题的主要入手点．