Question

(1998年全國，17)來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)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(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子電荷E＝1．60×10^-19 C．這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為________．假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n₁和n₂，則＝________．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：依據(jù)電流的定義：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量，這里把靶當(dāng)截面，設(shè)每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)為n，則總電荷量為nE，I＝nE，所以n＝＝6．25×1015個(gè)． 因?yàn)橘|(zhì)子在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速為a，質(zhì)子由靜止加速運(yùn)動(dòng)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(zhì)子源L和4L兩處取極短的相同長度情景下，可看作質(zhì)子通過時(shí)速度不變，故所需時(shí)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(yùn)動(dòng)過程中的速度關(guān)系、瞬時(shí)速度的定義(極限思想)巧妙地融為一體，充分體現(xiàn)了對(duì)能力的考查．