来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子的电荷量e=1.60×10-19C.(1)求这束质子流每秒打在靶上的质

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电流/2022-12-09 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子的电荷量e=1.60×10-19C.
(1)求这束质子流每秒打在靶上的质子数n;
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子流中与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,设其中的质子数分别为n1和n2,求
n1
n2

◎ 答案

1S内打到靶上的质子所带总电量为q=1×10-3×1=1×10-3C
      则质子个数为n=
q
e
=
1×10-3
1.6×10-19
=6.25×1015
         I1=n1ev1      I2=n2ev2
在L处与4L处的电流相等:I1=I2 
              故    n1ev1=n2ev2  得
n1
n2
=
v2
v1
---------------(1)
     由动能定理在L处 EqL=
1
2
mv12 得V1=

2EqL
m
---------------(2)
              在4L处 4EqL=
1
2
mV22 得V2=

2qE?4L
m
--------------(3)
            由(1)(2)(3)式得
n1
n2
=2
       
答:(1)求这束质子流每秒打在靶上的质子数6.25×1015
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子流中与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,设其中的质子数分别为n1和n2,则
n1
n2
为2.

◎ 解析

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