Question

18．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有一個(gè)α粒子以2.0×10⁷m/s的速度去轟擊金箔后，若金原子的核電荷數(shù)為79，求該α粒子與金原子核間的最近距離（已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為E_p=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{r}$，α粒子質(zhì)量為6.64×10^-27kg）．

Answer 1

分析 α粒子轟擊金箔過(guò)程，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，根據(jù)能量守恒定律和題設(shè)條件解答．

解答 解：根據(jù)能量守恒定律得：
△E_p增=△E_k減
即有 k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{r}$=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
代入得：9×10⁹×$\frac{3.2×1{0}^{-19}×79×1.6×1{0}^{-19}}{r}$=$\frac{1}{2}×6.64×1{0}^{-27}×（2×1{0}^{7}）^{2}$
解得  r≈2.74×10^-14m
答：該α粒子與金原子核間的最近距離為2.74×10^-14m．

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)際上是估算原子核半徑的一種方法，建立物理模型是解題的關(guān)鍵，再運(yùn)用能量守恒解答．