Question

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)子的電荷量e=1.60×10^-19 C.

(1)求這束質(zhì)子流每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)n;

(2)假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的,在質(zhì)子流中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處,各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流,設(shè)其中的質(zhì)子數(shù)分別為n₁和n₂,求.

Answer 1

(1)由q=It                                                               ①

    q=Ne,n=                                                               ②

    每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)n==6.25×10¹⁵ (個(gè)).                                  ③

(2)由于加速電場(chǎng)是均勻的,質(zhì)子是從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),則v²=2as                  ④

    在l和4l處質(zhì)子的速度之比=                                        ⑤

    由于所取為極短距離Δl,可認(rèn)為在此距離內(nèi)質(zhì)子分別以速度v₁、v₂做勻速運(yùn)動(dòng),由此形成的電流恒為1 mA，則在兩段Δl距離內(nèi)質(zhì)子的總電荷量分別為：

    q₁=It₁,q₂=It₂,由q=ne

    可得===                                                     ⑥

    代入數(shù)據(jù)可得=2.                                                      ⑦