题目内容

(1998年全国,17)来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV的直线加速器加速,形成电流为1 mA的细柱形质子流,已知质子电荷E160×10-19 C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为________.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1n2,则________.

 

答案:
解析:

解析:依据电流的定义:单位时间内通过导体截面的电荷量,这里把靶当截面,设每秒打在靶上的质子数为n,则总电荷量为nEI=nE,所以n==6.25×1015个.

因为质子在匀强电场中做匀加速直线运动,设加速为a,质子由静止加速运动到L和4L两处的速度分别为v1v2,由v2=2as,得v1:v2:=1:2.

又在距质子源L和4L两处取极短的相同长度情景下,可看作质子通过时速度不变,故所需时间t1:t2v2:v1=2:1.再由电流的定义,有,所以=2.

答案:2

归纳:这道题以电流的定义为纲,将物理情景分析、运动过程中的速度关系、瞬时速度的定义(极限思想)巧妙地融为一体,充分体现了对能力的考查.

 


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