Question

根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图6中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三点。下列说法中正确的是

1. A.
   三点的电场强度的关系为E_b<E_a=E_c
2. B.
   三点的电势的高低的关系为φ_b<φ_a=φ_c
3. C.
   α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电势能先减小后增大
4. D.
   α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电场力先做负功后做正功

Answer 1

D
电场线越密，则等势线越密，而电场线越密代表场强越强，由于合外力指向轨迹的内侧，故α粒子受到点电荷的斥力，根据轨迹可以判定点电荷带正电荷，故电场线的方向是由内向外，而沿电场线方向电势降低电场力做负功，电势能增大，电场力做正功，电势能减小．
解：A、电场线越密，则等势线越密，而电场线越密代表场强越强，故E_b＞E_a=E_c，故A错误．
B、由于合外力指向轨迹的内侧，故α粒子受到点电荷的斥力，所以点电荷带正电荷，故电场线的方向是由内向外，而沿电场线方向电势降低，故φ_b＞φ_a=φ_c．故B错误．
C、α粒子从a运动到b的过程中电场力做负功，电势能增大，从b运动到c的过程中电场力做正功，电势能减小，故C错误．
D、α粒子从a运动到b的过程中电场力向外，与运动方向相反，故电场力做负功，从b运动到c的过程中电场力向外，与运动方向相同，电场力做正功，故D正确．