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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·遵义开学考)
1909至1911年,英国物理学家卢瑟福(1871~1937)和他的合作者们做了以粒子轰击金箔的实验,如图甲所示,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的
粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线射到金箔上。
粒子穿过金箔后,打到荧光屏上产生一个个的闪光,这些闪光可以用显微镜观察到。整个装置放在一个抽成真空的容器里,荧光屏和显微镜能够围绕金箔在一个圆周上转动。实验得到了出乎意料的结果。绝大多数
粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数
粒子却发生了较大角度的偏转,并且有极少数粒子偏转角超过了90度,有的甚至被弹回,为了解释这个实验结果,卢瑟福在1911年提出了如下的原子核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数,所以整个原子是中性的。电子绕核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力。现考虑某一个
粒子被弹回的情况,可简化为如图乙所示的模型,其中金的原子核类似一个固定的点电荷,而
粒子仅在原子核库仑力作用下弹回,图中画出了三个以原子核为圆心的圆,它们的半径之比为
, 而
粒子被弹回的轨迹是直线ABC,ABC为轨迹与三个圆的交点,其中A点时
粒子速度为零。求:
(1)
粒子经过B、C加速度大小之比。
(2)
粒子经过B、C动量大小之比。
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