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20xx版高中物理第2章原子結構第2節(jié)原子的核式結構模型教師用書魯科版選修-資料下載頁

2026-05-29 13:28本頁面

　　

【正文】原子核和α粒子都帶正電，α粒子在接近金核過程中需不斷克服庫侖力做功，它的動能減小，速度減小，電勢能增加；α粒子在遠離金核過程中庫侖力不斷對它做功，它的動能增大，速度增大，電勢能減小．因此這三個位置的速度大小關系和電勢能大小關系為vb＜va＜vc，EcEaEb.【答案】　vb＜va＜vc　EcEaEb7．10－31 kg，帶電荷量為－10－19 C，10－10 m，求電子繞核運動的線速度．【解析】　庫侖力提供電子做圓周運動的向心力，由＝，得v＝e＝10－19 m/s＝106 m/s.【答案】　106 m/s[能力提升]8．(多選)α粒子散射實驗中，當α粒子最接近原子核時，α粒子符合下列哪種情況(　　)A．動能最小B．電勢能最小C．α粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量最小D．所受原子核的斥力最大【解析】　α粒子在接近金原子核的過程中，要克服庫侖力做功，動能減少，電勢能增加．兩者相距最近時，動能最小，電勢能最大，總能量守恒．根據(jù)庫侖定律，距離最近時，斥力最大．故A、D均正確．【答案】　AD9．盧瑟福的原子核式結構模型認為，核外電子繞核運動．設想氫原子的核外電子繞核做勻速圓周運動，氫原子中電子離核最近的軌道半徑為r1，已知電子電荷量為e，靜電力恒量為k，用經典物理學的知識，(1)計算電子在半徑為r1的軌道運動時的動能．(2)設軌道2的半徑r2＝4r1，計算電子在軌道2運動時的動能．(3)比較電子在軌道1與軌道2的動能，Ek1________Ek2(選填“＞”“＜”或“＝”)，電勢能Ep1________Ep2(選填“＞”“＜”或“＝”)．【解析】　(1)根據(jù)庫侖力充當向心力有k＝m，故Ek＝mv2＝k.(2)由(1)知當r2＝4r1時有Ek′＝k＝k.(3)由(2)知由軌道1運動至軌道2，電子動能減小，故Ek1＞Ek2，由軌道1至軌道2過程中，電子克服庫侖力引力做功，電勢能增大，故Ep1＜Ep2.【答案】　(1)k　(2)k　(3)＞　＜10．如圖2173。2173。5所示，M、N為原子核外的兩個等勢面，已知UNM＝100 V．105 m/s從等勢面M上的A點運動到等勢面N上的B點，求α粒子在B點時速度的大小．(已知mα＝10－27 kg) 【導學號：64772028】圖2173。2173。5【解析】　α粒子在由A到B的過程中，根據(jù)動能定理－2eUNM＝mαv2－mαv由此得v＝＝ m/s＝105 m/s.【答案】　105 m/s11．α粒子的質量大約是電子質量的7 300倍，如果α粒子以速度v跟電子發(fā)生彈性正碰(假設電子原來是靜止的)，則碰撞后α粒子的速度變化了多少？【解析】　設電子質量為m，碰后α粒子速度為v1，電子速度為v2，由彈性碰撞中能量和動量守恒得7 300mv2＝7 300mv＋mv①7 300mv＝7 300mv1＋mv2②聯(lián)立①②式，解得v1＝v＝v因此碰撞后α粒子速度減少了v－v1＝v.【答案】　

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