原子結(jié)構(gòu)習題

1、原子結(jié)構(gòu)一、選擇題1圖為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內(nèi)被抽成真空，A為發(fā)射熱電子的陰極，K為接在高電勢點的加速陽極，A、K間電壓為U，電子離開陰極時的速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從K的小孔中射出的速度大小為v下面的說法中正確的是（ ） A如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開K時的速度變?yōu)?v B如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開K時的速度變?yōu)?C如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開K時的速度變?yōu)?D如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開K時的速度變?yōu)?關(guān)于密立根“油滴實驗”，下列說法正確的是（ ） A密立根利用電場力和重力平衡的方法，測得了帶電體

2、的最小帶電荷量 B密立根利用電場力和重力平衡的方法，推測出了帶電體的最小帶電荷量 C密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的知識推測出了電子的電荷量 D密立根“油滴實驗”直接驗證了電子的質(zhì)量不足氫離子的千分之一3盧瑟福預想到原子核內(nèi)除質(zhì)子外還有中子，他的事實依據(jù)是（ ） A電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等 B原子核的質(zhì)量大約是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍 C原子核的核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些 D質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等4在盧瑟福的粒子散射實驗中，有少數(shù)僅粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（ ） A原子的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個核上 B原子內(nèi)部很“空曠”，原子核很小 C正電荷在原子中是均勻分布的 D電子對“粒子的作用很強5粒子散射實驗

3、中，不考慮電子和粒子的碰撞影響，是因為（ ） A粒子與電子根本無相互作用 B因為電子是均勻分布的，粒子受電子作用的合力為零 C粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計 D電子很小，粒子碰撞不到電子6關(guān)于粒子散射實驗，下列說法中正確的是（ ） A粒子穿過原子時，由于粒子的質(zhì)量比電子大得多，電子不可能使粒子的運動方向發(fā)生明顯的改變 B由于絕大多數(shù)僅粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，所以使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是在原子中極小的區(qū)域內(nèi)集中著對粒子產(chǎn)生庫侖力的正電荷 C粒子穿過原子時，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是原子核很小，粒子接近原子核的機會很小 D使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是粒子穿過原子時，原

4、子內(nèi)部兩側(cè)的正電荷對粒子的斥力不相等7如圖所示，X表示金原子核，粒子射向金核時被散射，設(shè)入射的動能相同，其偏轉(zhuǎn)軌道可能是圖中的（ ）8如圖所示為粒子散射實驗中粒子穿過某一金原子核附近時的示意圖，A、B、C三點分別位于兩個等勢面上，則以下的說法中正確的是（ ） A粒子在A處的速率比在B處的速率小 B粒子在B處的速率最大 C粒子在A、C處的速率相同 D粒子在B處的速率比在C處的速率小二、填空題91897年，湯姆孫在研究陰極射線性質(zhì)時，測出了陰極射線的_，并確定其帶_電，組成粒子被稱為_10電子的電荷量是1910年由密立根通過著名的_測定的，電子的電荷量約為_，質(zhì)量約為_11密立根用噴霧的方法獲得了

5、帶電液滴，然后把這些帶有不同電荷量和質(zhì)量的液滴置于電場中，通過電場力和重力平衡的方法最終測得了帶電液滴的帶電荷量某次測量中，他得到了如下數(shù)據(jù)，則可得出結(jié)論為：_液滴編號1234帶電荷量C6.4010199.6010191.610194.801019 121911年盧瑟福依據(jù)d粒子散射實驗中少部分粒子發(fā)生了_（填“大”或“小”）角度偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型若用動能為1 MeV的粒子轟擊金箔，則其速度約為_ms（質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.671027 kg，1 MeV=1106 eV）三、解答題13質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖3-1-5所示讓中性氣

6、體分子進入電離室A，在那里被電離成離子這些離子從電離室的小孔飄出，從縫S1，進入加速電場被加速然后讓離子從縫S2垂直進入勻強磁場，最后打在底片上的P點已知加速電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，縫S2與P之間的距離為a，離子從縫S1進入電場時的速度不計求該離子的比荷14電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學家密立根于1910年通過“油滴實驗”測得的他測定了數(shù)千個帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個最小電荷量的整數(shù)倍這個最小電荷量就是電子所帶的電荷量密立根實驗的原理圖如圖3-1-6所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負電從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板間的電場中

7、如果小油滴帶負電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電場強度，可使小油滴受到的電場力和重力平衡已知小油滴靜止處的電場強度是1.92105 NC，油滴半徑是1.64104 cm，油滴的密度是0.851 gcm3，求：（1）油滴所帶的電荷量；（2）這個電荷量是電子電荷量的多少倍？151909年1911年，英國物理學家盧瑟福與其合作者們做了用粒子轟擊固定金箔的實驗，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，少數(shù)僅粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角度超過了90，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達到180，這就是粒子散射實驗為了解釋這個結(jié)果，盧瑟福在1911年提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學說：在原子的中心有一個很小的

8、核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)設(shè)某一次實驗，有一初速度為v0的粒子正對著金箔中某一金原子核Q運動，結(jié)果被反向彈回已知在點電荷Q的電場中，粒子在距離Q為r的點的電勢能，k=9.0109 Nm2C2，金的原子序數(shù)為79，粒子質(zhì)量，粒子初速度v0=1.6107 ms，電子電荷量e=1.61019 C （1）若該粒子距離這個金核r1時，其速度為v1，加速度為a1，則在距離這個金核r2時，其速度v2，加速度a2各為多少？ （2）請估算出金原子核的直徑d【答案與解析】一、選擇題1【答案】D 【解析】對電子從A到K的過程應(yīng)用動能定理：，所以

9、電子離開K時的速度取決于A、K之間電壓的大小，A錯，B錯；如果電壓減半，則口應(yīng)變?yōu)樵瓉淼陌耄珻錯，D對2【答案】B 【解析】密立根“油滴實驗”是利用噴霧的方法，在已知小液滴質(zhì)量的前提下利用電場力和小液滴的重力平衡，推算出每個小液滴帶電荷量都是1. 61019 C的整數(shù)倍；帶電體的帶電荷量不是連續(xù)的，而是量子化的；并且電子的帶電荷量也為1.61019 C，帶負電故正確答案為B3【答案】C 【解析】如果原子核內(nèi)只有質(zhì)子，那么質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)應(yīng)該相同，但事實是質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)不相同，說明原子核內(nèi)還有不帶電的物質(zhì)，所以C正確4【答案】A、B 【解析】應(yīng)從邏輯推理方面思考問題5【答案】C 【解析】粒子與

10、電子之間存在著相互作用力，這個作用力是庫侖引力，但由于電子質(zhì)量很小，只有粒子質(zhì)量的七千分之一，碰撞時對粒子的運動影響極小，幾乎不改變運動方向，就像一顆子彈撞上一粒塵埃一樣，故正確答案為C6【答案】A、B、C 【解析】電子的質(zhì)量很小，當和僅粒子作用時，對粒子不起作用，A正確；粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子核的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量集中在一個很小的區(qū)域內(nèi)，所以B、C正確，D錯誤7【答案】D 【解析】粒子和金原子核之間存在斥力，它們之間距離的遠近與斥力的大小都影響運動軌跡離金原子核越遠的儀粒子，受到的斥力越小8【答案】C、D 【解析】本題綜合考查能量守恒定律，原子核可看做是一個帶正電的點電荷，粒子在

11、點電荷的電場中運動，由能量守恒和功能關(guān)系求解粒子在發(fā)生散射時，動能與電勢能之和守恒，粒子在A點與C點時電勢能相等，故在經(jīng)過A、C兩點時，粒子的動能也必然相等，C選項正確在粒子從A到B過程中電場力對粒子做負功，動能減小，vAvB；在粒子從B到C過程中，電場力做正功，動能增大，vCvB，所以D選項正確，而A、B選項錯誤二、填空題9【答案】比荷 負 電子10【答案】“油滴實驗” 1.61019 C 9.11031 kg11【答案】任何帶電體帶電荷量都為1.61019 C的整數(shù)倍12【答案】大 6.9106【解析】通過粒子散射實驗可觀察到的現(xiàn)象是：絕大多數(shù)粒子幾乎不偏轉(zhuǎn)，有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至有的原方向返回；粒子由兩個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成，由動能得，粒子的速度三、解答題13【答案】見解析?！窘馕觥苛Ｗ咏?jīng)電場加速，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)兩個過程，從軌跡可知，離子帶正電，設(shè)它進入磁場時速度為v，在電場中加速滿足 在磁場中偏轉(zhuǎn)滿足Bqv=mv2r，而r=a2 解以上三式可得：14【答案】見解析?！窘馕觥浚?）油滴受力平衡，即mg=Eq， 油滴的質(zhì)量為：代入上式，