题目内容
【题目】如图,来自质子源A的质子(初速度为零),经PQ两板间的匀强电场加速,形成电流强度为I=1mA的细柱形质子流,已知质子电荷e=1.60×10-19C。不计质子的重力和质子间相互作用力。
(1)这束质子流每秒打到靶板Q的质子数为多少;
(2)在质子束中与质子源A相距和4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n1和n2,则为多大?
【答案】(1);(2)2:1
【解析】
根据电流公式
联立得
个
由于质子在匀强电场中做匀加速直线运动,设与质子源A相距l和的两处质子的速度分别为和,有
,
可知
设所取质子流截面积为S,两处质子数密度分别为和,则由于质子流形成的电流处处相等,均为,则有
可知
又所取极短的质子流的长度d相等,即可视为体积相等,则这两段质子数分别为
,
则
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