Question

已經證實，質子、中子都是由上夸克和下夸克兩種夸克組成的，上夸克帶電為e,下夸克帶電為-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

46 N（斥力）  23 N（引力）

解析:

質子帶電為+e，所以它是由2個上夸克和1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

F_m=k=k                                                        ①

代入數據，得F_m=46 N，為斥力.                                                ②

上夸克和下夸克之間的靜電力為F_nd=k=k                           ③

代入數值，得F_nd=23 N，為吸引力.