文档内容
5.1 原子核的组成
目录
【学习目标】.....................................................................................................................................................................................1
【思维导图】.....................................................................................................................................................................................2
【知识梳理】.....................................................................................................................................................................................2
知识点1：天然放射现象......................................................................................................................................................2
知识点2：射线的本质与性质.............................................................................................................................................4
知识点3：原子核的组成......................................................................................................................................................7
【方法技巧】.....................................................................................................................................................................................9
方法技巧1射线在电场中和磁场中偏转情况的比较...................................................................................................9
方法技巧2判断三种射线性质的方法............................................................................................................................10
方法技巧3 原子核的“数”与“量”......................................................................................................................................10
【巩固训练】...................................................................................................................................................................................10
【学习目标】
学习目标：
1.了解放射性及放射性元素的概念。知道天然放射现象及其规律。
2.理解三种射线的形成及本质，知道三种射线的特点。
3.了解原子核的组成，理解同位素的概念。知道原子核的表示方法，掌握原子序数、核电荷数、质量数
之间的关系。
学习重点：
1.三种射线的本质，知道其特点。
2.原子核的组成和同位素的概念，会正确书写原子核符号。
学习难点：
1. 理解三种射线的本质，知道其特点。【思维导图】
【知识梳理】
知识点 1：天然放射现象
1．天然放射现象
(1)1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使
照相底片感光。
(2)物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线
的现象，叫作天然放射现象。
(3)原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射
线。
(4)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
【典例1】（单选）发现天然放射现象的意义在于使人类认识到( )
A. 原子具有一定的结构 B. 原子核具有复杂的结构C. 原子核中含有质子D. 原子核中含有质子和中子
【答案】B
【解析】【分析】天然放射现象的发现说明原子核还能够再分。
【详解】天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有电子或𝛼粒子产生，因此说明了原子核
可以再分，具有复杂的结构。
故选B。
【典例2】（单选）物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说
法正确的是( )
A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的
C. 𝛼粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
【答案】B
【解析】A.卢瑟福的𝛼粒子散射实验使人们认识到原子的核式结构，A错误；
B.贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；
C.密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷𝑒的整数倍，
即粒子的电荷是量子化的，C错误；
D.玻尔在对氢光谱的解释中，提出核外电子的轨道是不连续的，D错误。
故选B。
【变式1】（单选）下列现象中，说明原子核具有复杂结构的是( )
A. 光电效应 B. 𝛼粒子的散射 C. 天然放射现象 D. 康普顿效应
【答案】C
【解析】A.光电效应表明了光具有粒子性，故A错误；
B.𝛼粒子的散射实验表明原子具有核式结构，故B错误；
C.天然放射现象反映了原子核具有复杂的结构，故C正确；
D.康普顿效应说明光具有粒子性，光子和实物粒子一样，具有能量和动量；光子和电子碰撞过程中能量
守恒，动量也守恒，故D错误。
故选C。
【变式2】（单选）下列说法中正确的是( )
A. 爱因斯坦最早提出能量量子化概念B. 德布罗意提出实物粒子具有波动性
C. 玻尔提出的原子理论否定了原子的核式结构
D. 贝克勒尔发现天然放射现象说明原子具有复杂的结构
【答案】B
【解析】解：𝐴、普朗克能量量子化假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，
故A错误；
ℎ
B、德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量𝑝、波长𝜆，满足𝜆 = ，故B正确；
𝑝
C、玻尔的原子模型，解释了氢原子光谱的实验规律，并没有否定原子的核式结构，故C错误；
D、贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构，故D错误；
故选：𝐵。
【变式3】（单选）关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象。人们从探索天然放射现象入手，
一步步揭开了原子核的秘密。下列说法正确的是( )
A. 法国物理学家贝克勒尔发现了𝑋射线
B. 德国物理学家伦琴发现，铀和含铀的矿物能够发出𝛼射线
C. 卢瑟福用𝛼粒子轰击氮原子核，发现了质子
D. 居里夫妇通过实验发现了中子
【答案】C
【解析】【分析】物理学的发展离不开各位物理学家的努力，在学习中应清楚他们的主要贡献。
【解析】法国物理学家贝克勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A错误；
德国物理学家伦琴发现了伦琴射线，又叫𝑋射线，B错误；
卢瑟福用𝛼粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在，C正确；
查德威克通过实验发现了中子，D错误。
故选：𝐶。
知识点 2：射线的本质与性质
1．射线的本质
1
(1)α射线：是α粒子流，速度可达到光速的 ，其电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几
10
厘米，用一张纸就能把它挡住。
(2)β射线：是电子流，速度可以接近光速，它的电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也
能穿透几毫米厚的铝板。(3)γ射线：是一种电磁波，波长很短的光子，在10－10 m以下，它的电离作用更弱，穿透能力更强，
甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。
(4)射线来自原子核，说明原子核内部是有结构的。
【归纳总结】
α、β、γ三种射线的性质、特征比较
种 类 α射线 β射线 γ射线
组 成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波)
带电荷量 2e －e 0
m
质 量 4m(m＝1.67×10－27 kg) p 静止质量为零
p p
1 836
速 率 0.1c 0.99c c
较强，能穿透几毫米厚的 最强，能穿透几厘米厚的
穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住
铝板 铅板
电离作用 很强 较弱 很弱
【典例1】（单选）钍元素衰变时会放出𝛽粒子，其中𝛽粒子是( )
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. 光子
【答案】C
【解析】放射性元素衰变时放出的三种射线𝛼、𝛽、𝛾分别是氦核流、电子流和光子流，故𝛽粒子是电子。
故选：𝐶。
【典例2】（单选）1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。把
放射源铀放入铅做成的容器中，会有射线从容器的小孔中射出，在射线经过的空间施加磁场，发现射
线分裂成三束，如图所示。𝑎、𝑏、𝑐三种射线分别是( )A. 𝛼射线、𝛽射线、𝛾射线 B. 𝛼射线、𝛾射线、𝛽射线
C. 𝛽射线、𝛾射线、𝛼射线 D. 𝛽射线、𝛼射线、𝛾射线
【答案】B
【解析】 𝛼 射线带正电， 𝛽 射线带负电， 𝛾 射线不带电，根据左手定则可知 𝑎、𝑏、𝑐 三种射线分别是
𝛼 射线、 𝛾 射线、 𝛽 射线。
故选B。
【变式1】（多选）关于放射性元素发出的三种射线，下列说法正确的是( )
A. 𝛼粒子就是氢原子核，它的穿透本领很强
B. 𝛽射线是电子流，其速度接近光速
C. 𝛾射线是一种频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板
D. 三种射线中，𝛼射线的电离本领最弱，𝛾射线的电离本领最强
【答案】BC
【解析】A、𝛼射线是高速𝐻𝑒核流，带正电，它的穿透本领很弱，故A错误；
B、𝛽射线是高速电子流，其速度接近光速，故B正确；
C、𝛾射线波长很短、频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板，故C正确；
D、𝛼、𝛽、𝛾三种射线中穿透能力最强的是𝛾射线，𝛼射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住𝛼射
线．电离能力最强的是𝛼射线，𝛾射线电离能力最弱，故D错误。
故选：𝐵𝐶。
【变式2】（单选）下列射线中属于电磁波的是( )
A. 𝛼射线 B. 𝛽射线 C. 𝛾射线 D. 阴极射线
【答案】C
【解析】解：𝐴、𝛼射线是氦核流，不是电磁波。故A错误。
B、𝛽射线是电子流，不是电磁波。故B错误。
C、𝛾射线是电磁波，故C正确。
D、阴极射线是电子流，不是电磁波。故D错误。故选：𝐶。
【变式3】（单选）如图所示，曲线𝑎、𝑏、𝑐、𝑑为气泡室中某放射性物质发生衰变放出的部分粒子的径
迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向外。下列判断正确的是( )
A. 𝑎、𝑏为𝛾粒子的径迹 B. 𝑐、𝑑为𝛾粒子的径迹
C. 𝑎、𝑏为𝛽粒子的径迹 D. 𝑐、𝑑为𝛽粒子的径迹
【答案】C
【解析】粒子在磁场中向右运动时，磁感应强度方向垂直纸面向外，带负电荷的粒子，根据左手定则可
以判断它将向上偏转，带正电荷的粒子，可以判断它将向下偏转，不带电的粒子，不偏转，由此可以判定𝑎、
𝑏带负电，𝑐、𝑑带正电，所以𝑎、𝑏为𝛽粒子的径迹，故ABD错误，C正确。
故选：𝐶。
知识点 3：原子核的组成
1．质子与中子的发现
(1).质子的发现：1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组
成部分。
(2).中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，叫作中
子。查德威克通过实验证实了这个猜想。
2．原子核的组成
(1).原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
(2).原子核的符号(3).同位素：核中质子数相同而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位
素。例如，氢有三种同位素，分别叫作氕、氘、氚，符号分别是1H、2H、3H。
1 1 1
【归纳总结】
1.原子核(符号 𝐴X)
𝑍
: , 10―15~10―14 m
大小很小半: 径的数𝑒量=级+1为.6×10―19C
原子核 质子𝑚电 p 荷=量1.672 621 898×10―27 kg
质量: 0
组成
中子𝑚电荷=量1.为674 927 471×10―27 kg
n
质量
2.基本关系
（1）核电荷数＝质子数（Z）＝元素的原子序数＝核外电子数。
（2）质量数（A）＝核子数＝质子数＋中子数。
【典例1】（单选）2024年10月15日，嫦娥六号从月球背面带回的样品完成鉴定，样品中 3𝐻𝑒的含量十
2
分丰富，是核聚变的理想材料。 3𝐻𝑒的质子数与中子数分别为( )
2
A. 2和3 B. 3和2 C. 1和2 D. 2和1
【答案】D
【解析】 3𝐻𝑒的质子数是2，质量数是3，则中子数为1，故D正确，ABC错误，故选D。
2
【典例2】（单选）卢瑟福发现质子后，猜想原子核中还有中子的存在，他的主要依据是( )
A．原子核外电子数与质子数相等
B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍
C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些
D．质子和中子的质量几乎相等
【答案】C
【解析】当卢瑟福发现质子后，接着又发现原子核的核电荷数与质量数不相等，大约是原子核质量数的一半或者少一些，因此猜想在原子核内还存在有质量且不带电的中性粒子，故选C。
【变式1】在某种元素 中，质子数为（ ），中子数为（ ）。 222𝑅𝑛核的质子数为（ ），中子数为
86
（ ），质量数为（ ），核电荷数为（ ）。
【答案】𝑍 𝐴―𝑍 86 136 222 86
【解析】在某种元素 𝐴 𝑧𝑋中，质子数为𝑍，中子数为𝐴―𝑍
222𝑅𝑛核的质子数为86
86
中子数为222―86 = 136
质量数为222
核电荷数为86
【变式2】（单选）2022年10月，中国科学院近代物理研究所使用兰州重离子加速器与中国超重元素研
究加速器装置，成功合成了新核素锕204( 204𝐴𝑐)，锕204的中子数为( )
89
A. 115 B. 89 C. 204 D. 293
【答案】A
【解析】新核素锕204的质子数为89，质量数为204，所以中子数为204―89 = 115。
故选A。
【变式3】（单选）在研究原子核结构的过程中，人们首先发现了质子，之后就认定原子核中一定还存
在另外不同种类的粒子(后来把它称为中子)，理由是( )
A. 质子不带电，原子核带正电 B. 质子带正电，原子核也带正电
C. 质子的质量小于原子核的质量 D. 质子的电荷量小于原子核的电荷量
【答案】C
【解析】质子的质量小于原子核的质量，使人们想到原子核中还有另外的组成部分，后来发现是不带
电的中子。故 C正确，ABD错误。
【方法技巧】
方法技巧 1 射线在电场中和磁场中偏转情况的比较
(1)在匀强电场中，α射线偏转距离较小，β射线偏转距离较大，γ射线不偏转，如图甲所示。(2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示。
方法技巧 2 判断三种射线性质的方法
(1)射线的电性：α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电。α、β是实物粒子，而γ射线是光子
流，它是波长很短的电磁波。
(2)射线的偏转：在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线偏转方向，由
于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线。
(3)射线的穿透能力：α粒子穿透能力较弱，β粒子穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离作用
相反。
方法技巧 3 原子核的“数”与“量”
(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷
量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是
原子核的电荷量。
(2)原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质
量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。
【巩固训练】
一、单选题。
1.在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列
叙述与事实相符合的是( )
A. 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B. 汤姆生通过𝛼粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
C. 贝克勒尔发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构D. 玻尔通过实验提出了玻尔原子模型并成功解释了所有原子的光谱
【答案】C
【解析】A.爱因斯坦成功解释了光电效应， A错误;
B.卢瑟福通过𝛼粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型， B错误;
C.贝克勒尔发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构，𝐶正确;
D.玻尔理论是假说，只能解释氢原子的光谱，故 D错误。
2.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )
A. 𝛼粒子的穿透能力比𝛽粒子的穿透能力强
B. 天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
C. 紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电
子的最大初动能不变
D. 按照玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级，核外电子的动能和电势能都减小
【答案】C
【解析】A.𝛽射线的穿透能力比𝛼粒子强，故A错误；
B.人们认识到原子核具有复杂结构是从发现天然放射现象开始的，故B错误；
C.根据光电效应方程知𝐸 = ℎ𝜈―𝑊 ，可知最大初动能与入射光的强度无关，故C正确；
𝑘𝑚 0
D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电场力做正功，电子的动
能增加，电势能减小，故D错误。
故选C。
3.如图所示，放射性元素镭放射出𝛼、𝛽、𝛾三种射线，虚线内是匀强磁场，其方向垂直纸面向外。能正
确反映三种射线在磁场中运动轨迹的是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】𝛼射线实质为氦核，带正电，在磁场中受到洛伦兹力作用向右偏转；
𝛽射线实质为电子流，带负电，在磁场中受到洛伦兹力作用向左偏转；
𝛾射线不带电，在磁场中不偏转，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．2024年2月26日，中国科学院高能物理研究所在《科学通报》上发表了重大研究成果：历史上首次
在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能𝛾射线泡状结构，内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子
分布其中，最高达到2千万亿电子伏。关于𝛾射线，下列说法正确的是( )
A. 电子发生轨道跃迁时可以产生𝛾射线
B. 𝛾射线是波长很长、频率很小的光子流
C. 𝛾射线是高频电磁波，能量越大，传播速度越大
D. 𝛾射线在星系间传播时，不受星系磁场的影响
【答案】D
【解析】A. 𝛾 射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生 𝛾 射线；𝑋射线是原子内
层电子跃迁时产生的，紫外线、可见光、红外线是原子外层电子跃迁时产生的，故A错误；
B. 𝛾 射线是波长很短、频率很高的光子流，故B错误；
C. 𝛾 射线属于高频电磁波，它们在真空中的传播速度是相等的，故C错误；
D. 𝛾 射线不带电，在磁场中不发生偏转，在星系间传播时，不受星系磁场的影响，故D正确。
故选D。
5.如图所示是𝛼、𝛽、𝛾三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确的是( )A. 甲为𝛼射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱
B. 乙为 𝛽射线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流
C. 丙为𝛾射线，它在真空中的传播速度是3.0×108𝑚/𝑠
D. 以上说法都不对
【答案】C
【解析】A.甲为𝛼射线，𝛼射线穿透能力很弱，一张纸就能把它挡住。电离作用很强，故A错误；
B.乙为𝛽射线，𝛽粒子是原子核内的一个中子转化为质子时释放的电子，故B错误；
𝐶𝐷.𝛾射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，它在真空中的传播速度是
3.0×108𝑚/𝑠，故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题。
6.关于𝛼、𝛽、𝛾三种射线，下列说法正确的是( )
A. 三种射线都是电磁波 B. 三种射线在真空中传播速度相等
C. 三种射线在匀强磁场中可能都不偏转 D. 三种射线在匀强电场中可能都不偏转
【答案】CD
【解析】本题考查三种射线的性质和带电粒子在电场和磁场中的偏转问题，要注意重点掌握各粒子的
带电情况，明确带电粒子在电场和磁场中的运动规律应用。
明确𝛼、𝛽、𝛾三种射线的性质，知道𝛼射线是高速运动的氦原子核的粒子束，𝛽射线是电子流，𝛾射线不
带电；同时明确带电粒子在电场和磁场中的受力和运动规律。
A.𝛼、𝛽和𝛾三种射线中，𝛼射线是氦核，𝛽射线是电子流，𝛾射线是电磁波，故A错误；
B.𝛼射线和𝛽射线不属于电磁波，则在真空中的传播速度与光速不相同，故B错误；
C.𝛼射线是氦核，𝛽射线是电子流，当𝛼射线和𝛽射线进入磁场时速度与磁场方向平行，则𝛼射线和𝛽射线
不受洛伦兹力，即不发生偏转，而𝛾射线是电磁波不带电，在磁场中也不偏转，故C正确；
D.𝛼射线是氦核，𝛽射线是电子流，这两种射线进入电场的速度方向与电场平行，受到的电场力与运动
方向在同一直线上，则这两种射线不发生偏转，而𝛾射线是电磁波不带电，在电场中也不偏转，故D正
确。
故选CD。
7.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板𝐴、𝐵分别与电源的两极𝑎、𝑏
连接，位于𝐴、𝐵两板中间的放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，射线轨迹如图所示。已知𝛼射线、𝛽
1
射线的速度分别约为0.1𝑐、0.99𝑐(𝑐是真空中的光速)，𝛽射线即高速电子的质量约为质子质量的 。不
1836考虑相对论效应，下列判断正确的有( )
A. 𝑎为电源正极 B. 𝑎为电源负极
C. 到达𝐴板的为𝛽射线 D. 到达𝐴板的为𝛼射线
【答案】AC
𝑈
【解析】设两板间距为 𝑑 ，板间电压为 𝑈 ，则两板间场强为𝐸 =
𝑑
设电子电量为 𝑒 ，质量为 𝑚 ，则对于𝛽射线，有 𝑑 = 1𝐸𝑒 𝑡 2，𝑦 = 0.99𝑐𝑡
1 1 1
2 2𝑚
对于𝛼射线，有 𝑑 = 1 𝐸2𝑒 𝑡 2，𝑦 = 0.1𝑐𝑡
2 2 2
2 21836×4𝑚
可得𝑦 < 𝑦
1 2
可知，到达𝐴板的为𝛽射线，由于𝛽射线带负电，所以𝑎为电源正极。
故选AC。
8. 人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要
原料之一。氦的该种同位素应表示为( )
A．4He B .3He C . 4He D. 3He
3 2 2 3
【答案】B
【解析】同一元素的两种同位素质子数相同而中子数不同，则氦的该种同位素质子数一定为2，质量数
为3，故可写作 3He，故选B。
2
9.将𝛼、𝛽、𝛾三种射线分别垂直射入匀强磁场和匀强电场，如图所示射线偏转情况可能正确的是(已知：
1
𝑚 = 4𝑢，𝑚 = 𝑢，𝑣 = 0.1𝑐，𝑣 = 0.99𝑐)( )
𝛼 𝛽 𝛼 𝛽
1840
A. B.C. D.
【答案】AD
【解析】了解各种射线的特点，掌握带电粒子在电场和磁场中的受力分析和运动规律．
可根据电场(或磁场)对粒子的作用力判断粒子运动的方向，然后依据粒子在电场(或磁场)中满足的运动
学规律确定偏转程度的不同。已知 𝛼 粒子带正电， 𝛽 粒子带负电， 𝛾 射线不带电，根据正、负电荷在
磁场中运动受到的洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受到的电场力方向，可知𝐴、𝐵、𝐶、𝐷四幅图中，
𝛼 、 𝛽 粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断。
𝑚𝑣
𝐴𝐵.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径𝑟 =
𝐵𝑞
将其数据代入，则 𝛼 粒子与 𝛽 粒子的半径之比为 𝑟 𝛼 = 𝑚 𝛼⋅ 𝑣 𝛼⋅| 𝑞 𝛽| ≈ 371.7
𝑟 𝛽 𝑚 𝛽 𝑣 𝛽 𝑞 𝛼
由此可见，𝐴可能正确，B错误。
𝐶𝐷.带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为 𝑣 ，垂直电场线方向位移为 𝑥 ，沿电场线方向位移为 𝑦 ，
0
则有𝑥 = 𝑣 𝑡，𝑦 = 1 ⋅ 𝑞𝐸 ⋅𝑡2
0
2 𝑚
𝑞𝐸𝑥2
消去 𝑡 可得𝑦 =
2𝑚𝑣2
0
对某一确定的 𝑥 值， 𝛼 、 𝛽 粒子沿电场线偏转距离之比为 𝑦 𝛼 = | 𝑞 𝛼 | ⋅ 𝑚 𝛽⋅ 𝑣 𝛽 2 ≈ 1
𝑦 𝛽 𝑞 𝛽 𝑚 𝛼 𝑣2 𝛼 37.5
由此可见，C错误，𝐷可能正确。
故选AD。
10.如图所示，铅盒𝑃中的放射性物质从小孔中，不断向外辐射含有𝛼、𝛽、𝛾三
种射线的放射线(𝛼射线的速度0.1𝑐，𝛽射线的速度约为0.99𝑐)，空间未加电场
和磁场时，右边荧光屏𝑀𝑁上仅在其中心𝑂处有一光斑，若在该空间施加如图
所示的互相垂直的匀强电场和匀强磁场后，荧光屏上显示出了两个亮点，关
于此时各种射线在荧光屏上的分布情况，以下说法正确的是( )
A. 可能是𝛼、𝛾射线打在𝑂点，𝛽射线打在𝑂点上方的某一点
B. 可能是𝛼、𝛾射线打在𝑂点，𝛽射线打在𝑂点下方的某一点
C. 可能是𝛽、𝛾射线打在𝑂点，𝛼射线打在𝑂点上方的某一点
D. 可能是𝛽、𝛾射线打在𝑂点，𝛼射线打在𝑂点下方的某一点【答案】BD
【解析】𝐴𝐵、由于𝛾射线不带电，因此一定打在𝑂点处，虽然𝛼带正电、𝛽带负电，但它们受到的电场力
与洛伦兹力方向相反，因此当𝛼射线打到𝑂点时，即此时电场力等于洛伦兹力，而𝛽射线，根据𝐹 = 𝐵𝑞𝑣，
由于𝛼射线的速度0.1𝑐，𝛽射线的速度约为0.99𝑐，因此𝛽射线的洛伦兹力大于电场力，所以𝛽打到𝑂点的
下方，故A错误，B正确，
𝐶𝐷、由𝐴选项分析可知，当𝛽、𝛾射线打在𝑂点，则𝛽射线所受到的电场力与洛伦兹力相等，由于𝛼射线的
速度小于𝛽射线，因此𝛼射线受到的电场力大于洛伦兹力，则打在𝑂点下方的某一点，故C错误，D正
确；
故选：𝐵𝐷。
