问题 问答题

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.

单项选择题
单项选择题 A1型题