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1911年前后,物理学家卢瑟福用a粒子轰击金箔,取得惊人的发现.试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小.

点电荷的电势U=,k=9.0×109N·m2/C2

金原子序数为79

α粒子的质量ma=6.64×10-27kg

质子质量mp=1.67×10-27kg

α粒子的速度νa=1.60×107m/s

电子电荷量e=1.6×10-19C

答案:
解析:

解析:α粒子接近金原子核,克服库仑力做功,动能减少,电势能增加.当α粒子的动能完全转化为电势能时,离金原子核最近,距离为R,R可被认为是金原子核半径.由动能定理有mαvα2=qαu

又因为u=,Q为金原子核电荷量,则

R=  代入数据,其中qe=2e,Q=79e,可得

R=4×10-14m.

说明:本题是一道估算题,解答本题有两个关键:一是明确α粒子正对金原子核运动到离核最近时被反弹;二是离金原子核的最近距离.可近似认为等于金原子核的半径.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

1911年前后,物理学家卢瑟福用a粒子轰击金箔,取得惊人的发现.试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小.

点电荷的电势U=,k=9.0×109N·m2/C2

金原子序数为79

α粒子的质量ma=6.64×10-27kg

质子质量mp=1.67×10-27kg

α粒子的速度νa=1.60×107m/s

电子电荷量e=1.6×10-19C

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科目:高中物理 来源: 题型:

1911年前后,物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,取得惊人的发现.试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小.

    点电荷的电势U=,k=9.0×109 N·m2/C2

    金原子序数为79

    α粒子的质量mα=6.64×10-27 kg

    质子质量mp=1.67×10-27 kg

    α粒子的速度vα=1.60×107 m/s

    电子电荷量e=1.6×10-19 C.

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科目:高中物理 来源: 题型:

1911年前后,物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,获得惊人的发现,试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小.

已知点电荷的电势R,k=9.0×109 N·m2/C2

金原子序数为79

α粒子的质量为6.64×10-27kg

质子质量mp=1.67×10-27kg

α粒子的速度vα=1.60×107m/s

电子电荷量e=1.6×10-19C

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科目:高中物理 来源: 题型:

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.)

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