一道物理題中很小的一個問題：來自質子源的質子（初速度爲零）,經一加速電壓爲800 kV的直線加速器加速

題目：

一道物理題中很小的一個問題：來自質子源的質子（初速度爲零）,經一加速電壓爲800 kV的直線加速器加速
來自質子源的質子（初速度爲零）,經一加速電壓爲800 kV的直線加速器加速,形成電流強度爲1 mA的細柱形質子流,假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的,在質子束中與質子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長度的質子流,其中的質子數分別爲n1和n2,則n1：n2=__________.   


我就想知道爲什麼計算的時候L處和4L處的電流是相等的?這道題基本就是在推I=Q/t的微觀表達式,而且L和4L處的Q就是要你求的,既然Q不一樣,爲什麼算的時候I就相等了?

解答：

這個不就是基本的一種守恆,質量守恆嗎
一段空間體積中,流進和流出的質量應該是相等的,要不然多餘的或缺失的質量是憑空多出來還是消失了?
電流也就是單位時間的電荷數量,也就等於單位時間內流動的總質子數N
設截面面積A,質子的數密度爲n,質子速度爲u
則一段時間內通過某一截面的質子數量爲 N=nAut
此時的電流I=Q/t=eN/t=enuA
兩處,質量守恆,所以單位時間內流過的電荷量也就是電流相同
感覺這題描述有點容易引起誤會.
這題說了一堆什麼取一段長度質子流求質子數什麼的.
相等長度也就是相同體積,其中的質子數比,也就是密度比,題意就是要你求密度比
密度比就可以根據上面的密度和速度關係求～
至於你說的Q爲什麼不一樣,而算時是一樣的,那是因爲兩種情況的Q不是一個Q～
題中要求的質子數N,乘以電荷量也就是Q,那是某一瞬間相同體積里的Q,只跟密度有關,兩處不相等
而我們計算時,質量守恆是某一段時間內流過某一界面的累計電荷量Q,跟上面取的那段長度沒有關係～由於速度不一樣,相同時間內流過的質子流的長度是不一樣的,再乘以密度,兩處的Q就相同了～