【題目】α粒子從無窮遠(yuǎn)處以等于光速十分之一的速度正對(duì)著靜止的金核射去（沒有撞到金核上）。已知離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢(shì)的計(jì)算式為：φ＝，那么α粒子的最大電勢(shì)能是多大？由此估算金原子核的半徑是多大？

【答案】3.0×10－12J；1.2×10－14m

【解析】試題分析：α粒子向金核靠近過程中克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，到不能再接近（兩者速度相等時(shí)），可認(rèn)為二者間的距離就是金核的半徑r。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律即可求出電勢(shì)能，再根據(jù)電勢(shì)能的表達(dá)式求原子核的半徑。

α粒子向金核靠近過程中克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，到不能再接近（兩者速度相等時(shí)），可認(rèn)為二者間的距離就是金核的半徑r。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，結(jié)合金核質(zhì)量遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量，有初動(dòng)能幾乎全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，故最大電勢(shì)能E＝＝3.0×10－12J。

再由E＝qφ＝，得r＝1.2×10－14m，

可見金核的半徑不會(huì)大于1.2×10－14m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從同一地點(diǎn)出發(fā)，甲、乙兩個(gè)物體沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖所示，則

A. 兩物體相遇的時(shí)間是2s和6s

B. 乙物體先向前運(yùn)動(dòng)2s，隨后向后運(yùn)動(dòng)

C. 兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是4s末

D. 4s后甲在乙前面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對(duì)一定量的氣體，下列說法正確的是

A. 氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

B. 氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈, 氣體溫度就越高

C. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

D. 當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，說法正確的是_______。

A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度

B．用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧豎直且處于平衡狀態(tài)

C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量

D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，會(huì)得出拉力與伸長(zhǎng)量之比也相等

（2）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度，把作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖所示圖象中的____________。

（3）另一名同學(xué)在做“探究彈簧的形變與彈力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度，改變外力的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力與彈簧總長(zhǎng)度的關(guān)系圖線如圖所示。（實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為 ；該彈簧的勁度系數(shù)為 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是（ ）

A．牛頓 　 B．伽利略 C．法拉第 　 D．焦耳

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖中的虛線，則該粒子（　�。�

A. 肯定帶負(fù)電

B. 電勢(shì)能不斷減少

C. 動(dòng)能不斷減少

D. 在A點(diǎn)的加速度較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m的物體以a＝2g的加速度豎直向下加速運(yùn)動(dòng)，則在物體下降h高度的過程中物體的

A. 重力勢(shì)能減少了2mghB. 合外力做功為mghC. 合外力做功為2mgh D. 動(dòng)能增加了mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 在一定條件下，熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體

B. 電冰箱的工作過程表明，熱量可以自發(fā)地從低溫物體向高溫物體傳遞

C. 水的飽和汽壓與溫度有關(guān)

D. 第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），圖中紙帶上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz。（圖中相鄰兩點(diǎn)距離依次為5.00cm、7.10cm、9.10cm、11.00cm、12.90cm、15.10cm）

(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有（______）

A.電壓合適的 50 Hz 交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

（2）與紙帶上點(diǎn)“5”相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=__________m/s；

（3）該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=___________。（答案均要求保留3位有效數(shù)字）

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