Question

（1）（3-5）在湯姆孫發現電子后，對于原子中正負電荷的分布的問題，科學家們提出了許多模型，最后他們認定：占原子質量絕大部分的正電荷集中在很小的空間范圍內，電子繞正電荷旋轉．此模型稱原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科學家是______．他所根據的實驗是______．
（2）寫出下列兩個核反應的反應方程Al（鋁核）俘獲一個α粒子后放出一個中子．______；α粒子轟擊N（氮核）放出一個質子．______
（3）質量分別為m₁和m₂的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v₁、v₂同向運動并發生對心碰撞，碰后m₂被右側的墻原速彈回，又與m₁相碰，碰后兩球都靜止．求：第一次碰后m₁球的速度．

Answer 1

【答案】分析：盧瑟福根據α粒子散射實驗提出了原子的核式結構，核反應方程根據質量數守恒和電荷數守恒判斷生成物．兩個球發生碰撞的過程中，系統受到外力的合力為零，故兩個球構成的系統動量守恒，根據動量守恒定律聯立方程組求解即可．
解答：解：（1）盧瑟福根據α粒子散射實驗提出了原子的核式結構；
（2）根據質量數守恒和電荷數守恒得：²⁷₁₃Al+⁴₂He→³⁰₁₅P+¹n，¹⁴₇N+⁴₂He→¹₁H+¹⁷₈O
（3）兩個球兩次碰撞過程中，系統動量守恒，根據動量守恒定律得：
m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
m₁v₁′=m₂v₂′
解得：v₁′=
答案為：（1）盧瑟福，α粒子散射實驗（2）²⁷₁₃Al+⁴₂He→³⁰₁₅P+¹n，¹⁴₇N+⁴₂He→¹₁H+¹⁷₈O；（3）第一次碰后m₁球的速度為
點評：熟記盧瑟福α粒子散射實驗的內容，能熟練應用守恒原理配平核反應方程．
碰撞過程中抓住系統動量守恒，根據動量守恒定律多次列式后，聯立方程組求解．