解析:设α粒子的速度为v,Ek=mv2,则v==
m/s≈6.9×106 m/s。
答案:大 6.9×106
8.速度为107 m/s的α粒子从很远的地方飞来,与铝原子核发生对心碰撞,若α粒子的质量为4m0,铝核的质量为27m0,它们相距最近时,铝核获得的动能是原α粒子动能的多少?
解析:当两者速度相同时相距最近,由动量守恒,得
mαv0=(mα+m铝)v
解得v==v0,所以==。
答案:
9.1911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。试由此实验并根据下面所给的公式或数据估算金原子核的大小。
点电荷的电势φ=,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,质子的质量mp=1.67×10-27 kg,α粒子的速度vα=1.60×107 m/s,电子电荷量e=1.60×10-19 C。
解析:设α粒子接近金原子核时最近的距离为R,则R可认为是金原子核的半径。
由动能定理得mαvα2=qαφ
又φ=,Q为金原子核电荷量,则R=
其中qα=2e,Q=79e,代入上式及已知数据可得
R=≈4×10-14 m
V=πR3≈2.68×10-40 m3。
答案:2.68×10-40 m3