质子和中子是由更基本粒子即所谓“夸克”组成。两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与

admin2013-07-11 14

问题质子和中子是由更基本粒子即所谓“夸克”组成。两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：

，式中F₀为大予零的常量，负号表示引力，用U表示夸克间的势能，令U_o=F_o(r₂一r₁)，取无穷远为势能零点。下列U-r图像中正确的是( )。

选项 A、

B、

C、

D、

答案B

解析两夸克从相距无穷远到相距接近r₂过程中，引力为零，故引力不做功，势能一直为零。当两夸克从相距r₂逐渐减小到相距r₁过程中，势能U=F(r₂一r₁)；当两夸克相距r₁时，U=-F_o(r₂一r₁)=-U_o；当两夸克距离小于r₁且减小时，引力为零，不再做功，势能保持-U_o不变，故B正确。

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中学物理

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