Question

已經證實，質子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電荷量為 e，下夸克帶電荷量為－e，e為電子所帶電荷量的大小.如果質子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離都為l，l=1.5×10^－15 m.試計算質子內相鄰兩個夸克之間的靜電力（庫侖力）.

Answer 1

23 N

解析:

本題考查庫侖定律及學生對新知識的吸取能力和對題中隱含條件的挖掘能力.關鍵點有兩個：（1）質子的組成由題意得必有兩個上夸克和一個下夸克組成.（2）夸克位置分布（正三角形）.質子帶電荷量為+e，所以它是由兩個上夸克和一個下夸克組成的.按題意，三個夸克必位于等邊三角形的三個頂點處.這時上夸克與上夸克之間的靜電力應為：

F₁=k=k

代入數值，得F₁=46 N，為斥力

上夸克與下夸克之間的靜電力為F₂=k=k

代入數值，得F₂=23 N，為引力.