Question

(1998年全國，17)來自質子源的質子(初速度為零)，經一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流為1 mA的細柱形質子流，已知質子電荷E＝1．60×10^-19 C．這束質子流每秒打到靶上的質子數為________．假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別為n₁和n₂，則＝________．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：依據電流的定義：單位時間內通過導體截面的電荷量，這里把靶當截面，設每秒打在靶上的質子數為n，則總電荷量為nE，I＝nE，所以n＝＝6．25×1015個． 因為質子在勻強電場中做勻加速直線運動，設加速為a，質子由靜止加速運動到L和4L兩處的速度分別為v1、v2，由v2＝2as，得v1:v2＝:＝1:2． 又在距質子源L和4L兩處取極短的相同長度情景下，可看作質子通過時速度不變，故所需時間t1:t2＝v2:v1=2:1．再由電流的定義，有＝，所以＝＝2． 答案：2 歸納：這道題以電流的定義為綱，將物理情景分析、運動過程中的速度關系、瞬時速度的定義(極限思想)巧妙地融為一體，充分體現(xiàn)了對能力的考查．