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文件名称:第35讲 原子结构与原子核(解析版).docx
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更新时间:2025-08-06
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文档摘要

3.掌握原子核的衰变、

【解答】解:

D.汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的偏转,证实了其由带负电的粒子构成,并测定了这些粒子的荷质比,因此选项D正确。

故选:D。

(多选)(2024?白云区校级模拟)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击厚度为微米的金箔,发现少数α粒子发生较大偏转。如图所示,甲、两个α粒子从远处(规定电势为零)以相同初速度轰击金箔,实线描绘了它们在特定金原子核附近电场中的运动轨迹,两轨迹相交于点a。虚线表示以金原子核为中心的圆,两轨迹与该圆的交点分别为b、c。忽略其他原子核及α粒子之间的作用,两粒子从较远处运动到b、

A.电场力对甲、

【解答】解:A、以场源电荷为圆心的同心圆为等势面,因此可知b、c两点的电势相同;由电势能定义式Ep=φq,则甲、乙粒子在b、c两点的电势能相等,结合电场力做功等电势能的变化量可知,甲、乙两个α粒子从较远处(规定电势为零)运动到b、

B、

C、距离正点电荷越近,电势越高,离正点电荷越远,电势越低,可知,a点电势高于c点电势,即:

D、甲、乙粒子在b、c两点的电势能相等,只有电场力做功,粒子的动能和电势能之和不变,所以甲、乙粒子在b、c两点的动能相等,则两粒子在b、c两点的速度相等,即vb=vc,甲、乙两粒子的初速度相等,但速度是矢量,b、在c点,甲、乙两粒子速度大小相等但方向相反。根据矢量运算,甲粒子速度变化量的大小和方向与乙粒子不同。由I=mΔv可知,甲粒子从远处到b点过程中电场力冲量大小不等于乙粒子从远处到c点过程中的电场力冲量大小,因此选项D错误。

故选:AC。

(2024?上海二模)如图(1)是一个经过改装的阴极射线管,其简化模型如图(2)所示。将阴极K和阳极A与直流高压电源相连,阴极射线中带电粒子自K射出,并在AK间加速。从A处狭缝射出的粒子沿直线向右运动。CD板为一对平行金属板,连接至直流电源,其间形成的电场对粒子束产生偏转效应,使粒子沿类平抛轨迹运动。粒子束从CD板右侧射出后沿直线射到右端荧光屏上P点。在管外CD极板的前后两侧安装了a和b两个载流线圈,通电后这些线圈产生一个与CD间电场及粒子束运动方向垂直的均匀磁场B。调节线圈中电流,可使得粒子束无偏转地沿直线射到荧光屏上的O点。已知KA间的加速电压为U1,CD间的偏转电压为U2,CD板的长度为L,间距为d。假设粒子从阴极K出发时初速度和重力可忽略,解答如下:

(1)自K射出的带电粒子是。它是由物理学家(选填:①卢瑟福,②汤姆孙,③玻尔,④法拉第)最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。

(2)该粒子从阴极K发出后,向阳极A运动过程中,其电势能和动能变化情况是。

(3)若已知粒子离开阳极A时的速度vA,为使粒子束不发生偏转:

①在载流线圈中通入的电流方向。

②此时的磁感应强度B=。

(4)已知粒子比荷q/m为N,在载流线圈未通电时,粒子通过CD板后发生偏转,假设磁场和电场仅作用于CD板之间。求:

③vP与vA方向的偏转角θ的正切值tanθ。

【解答】解:

(2)电子从阴极K向阳极A运动时,电场力做正功,导致电势能减少,根据动能定理,动能增加,因此选项C正确,而ABD错误。

故选:

(3)①已知粒子离开阳极A时的速度vA,为使粒子束不偏转,电场力与洛伦兹力平衡。根据题意,电子受电场力竖直向上,故洛伦兹力竖直向下。依据右手螺旋定则,线圈产生的磁场垂直纸面向里,因此a、b线圈中电流均为顺时针方向,故B正确,ACD错误。

故选:

1.定态:

2.跃迁:原子在从一种定态跃迁至另一种定态时,会辐射或吸收特定频率的光子,光子的能量由两定态能量差决定,表达为hν=E_m-E_n(其中h为普朗克常量,其值约为6.63×10^-34)。

3.轨道:

4.氢原子的能级、

①氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6

②氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10

(2024?太原二模)用大量氢原子发出的a、b、

D.若a、b、

【解答】解:A、由题图可知三种光子的频率关系为:

BC、根据eUc=Ek=hν﹣W0可得:

D、若这三种光是原子从能级n=3跃迁到较低能级时发出的光,根据玻尔理论可得,整理可得,故D错误。

故选:C。

(2024?琼山区校级模拟)如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图,Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线及其波长,分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5、6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。

【解答】解:A.四条光谱线中,Hα谱线对应的光子波长最大,根据频率跟波长成反比可得:

由此可知,光子能量小于金属的逸出功,所以该金属不能发生光电效应,故D错误