Question

16．高速α粒子在金原子核電場作用下的散射現(xiàn)象如圖所示，虛線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)線表示金核各等勢面．設(shè)α粒子經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)時(shí)的速度分別為v_a、v_b、v_c，電勢能分別為E_a、E_b、E_c，則（　�。�

• A． v_c＜v_b＜va
• B． v_b＜v_a＜v_c
• C． E_a＞E_b＞E_c
• D． E_b＞E_a＞E_c

Answer 1

分析 α粒子在原子核形成的電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電荷間的電場力做功正功，來判定速度的大小，再根據(jù)公式φ=$\frac{E}{q}$ 判斷電勢能高低．

解答 解：α粒子受到斥力作用，從a運(yùn)動(dòng)b過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加，動(dòng)能減小，速度減小，有v_b＜v_a；
從b運(yùn)動(dòng)到c過程中，電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增加，因此在b處的速度比在c處的速度要小，有v_b＜v_c．
由于bc間電勢差大于ba間電勢差，則α粒子從a到b電場力做功的大小小于從b到c電場力做功的大小，則從a到c電場力總的做正功，動(dòng)能增大，速率增大，所以c處速度大于a處的速度，有v_a＜v_c；
綜上有：v_b＜v_a＜v_c．E_b＞E_a＞E_c
故選：BD．

點(diǎn)評 對于點(diǎn)電荷周圍的電場線分布要有明確的認(rèn)識，點(diǎn)電荷周圍的電場線是放射狀的，正點(diǎn)電荷周圍的電場線是沿半徑方向向外的，負(fù)點(diǎn)電荷周圍電場線是沿半徑方向向里的；點(diǎn)電荷周圍的等勢面是一個(gè)個(gè)的同心球面．電場力做功與重力做功有共同的特點(diǎn)，就是與路徑無關(guān)，電場力做功與初末位置的電勢差有關(guān)．