Question

一個(gè)直線加速器產(chǎn)生一電子束，其電流不是恒定的，而是由脈沖的粒子束所構(gòu)成的．假定每一脈沖電流持續(xù)的時(shí)間為0.1μs，平均電流為1.6A，每秒鐘有1000個(gè)脈沖，每個(gè)電子獲得的平均能量為400MeV，則下列說法中正確的是（　�。�

A．每個(gè)脈沖里有1×10¹¹個(gè)電子

B．電子束的平均電流是1.6×10^-4A

C．輸入加速器的平均功率為6.4×10⁴W

D．每個(gè)脈沖的平均功率6.4×10⁸W

Answer 1

分析：A、求出一脈沖中的電量，然后除以1個(gè)電子的電量，即為脈沖里的電子個(gè)數(shù)．
B、求出1s內(nèi)通過的電量即可求出平均電流．
C、求出在1s內(nèi)電子獲得的能量即可求出輸入加速器的平均功率．
D、求出1個(gè)脈沖電子獲得的能量即可求出每個(gè)脈沖的平均功率．

解答：解：A、q=It=1.6×0.1×10^-6C=1.6×10^-7C．每個(gè)脈沖里電子的個(gè)數(shù)n=

q

e

=

1.6×10-7

1.6×10-19

=1×10¹²．故A錯(cuò)誤．
    B、電子束的平均電流I=

Q

t

=

1.6×0.1×10-6×1000

1

A=1.6×10^-4A．故B正確．
    C、1s內(nèi)電子獲得的能量E=1×10¹²×1000×400×10⁶×1.6×10^-19J=6.4×10⁴J．輸入加速器的平均功率P=

E

t

=6.4×10⁴W．故C正確．
    D、1個(gè)脈沖電子獲得的能量E′=1×10¹²×400×10⁶×1.6×10^-19J=64J．每個(gè)脈沖的平均功率P′=

E′

t′

=

64

0.1×10-6

=6.4×10⁸W．故D正確．
故選BCD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理解電流的定義式I=

q

t

．以及功率P=

E

t

．