神奇的物理题质子加速器使每个质子获得动能E=2keV,很细的质子束射向一个远离加速器、半径为r的金属球,从球心到质子束延长线的垂直距离为d=r/2.质子与球相碰后把电荷全部交给金属球,经足够长时间,金属球的最高电势为多少（无穷远为0）那个距离是无穷远~
2019-06-19
神奇的物理题
质子加速器使每个质子获得动能E=2keV,很细的质子束射向一个远离加速器、半径为r的金属球,从球心到质子束延长线的垂直距离为d=r/2.质子与球相碰后把电荷全部交给金属球,经足够长时间,金属球的最高电势为多少（无穷远为0）
那个距离是无穷远~
优质解答
设最终金属球电势为U,质子源电势为0
能量守恒E=Ue+E'
角动量守恒Pd=P'r
必要的说明：最终质子束收金属球作用力将偏转而不能与金属球接触,最近距离为r.E'为r处质子束动能,P为质子束初动量,P'为r处质子束动量,质子束与金属球相切.质子静能为几百MeV,忽略相对论效应,P=mv,E=1/2mv^2
代入d=r/2得v=2v'
故E=4E'
U=1.5keV/e=1.5kV
设最终金属球电势为U,质子源电势为0
能量守恒E=Ue+E'
角动量守恒Pd=P'r
必要的说明：最终质子束收金属球作用力将偏转而不能与金属球接触,最近距离为r.E'为r处质子束动能,P为质子束初动量,P'为r处质子束动量,质子束与金属球相切.质子静能为几百MeV,忽略相对论效应,P=mv,E=1/2mv^2
代入d=r/2得v=2v'
故E=4E'
U=1.5keV/e=1.5kV