XCT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱,XCT掃描機(jī)可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機(jī)主要部分的剖面圖,其中產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中M、N之間有一電子束的加速電場,虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)場S:方向豎直,經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn),出電場后速度與水平方向成30度打到水平圓形靶臺上的中心點(diǎn)P,產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)。已知電子的質(zhì)量為m,帶電荷量為e,MN兩端的電壓為U0,偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為L0,豎直高度足夠長,MN中電子束距離靶臺豎直高度為H,忽略電子的重力影響,不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場時的初速度,不計(jì)空氣阻力。
(1)由題意可得電子帶負(fù)電,電子軌跡向下偏轉(zhuǎn),則電場力向 下下,圖乙中偏轉(zhuǎn)電場強(qiáng)度的方向?yàn)?向上向上,電子剛離開加速電場時的速度為 2eU0m2eU0m。
(2)請分析計(jì)算偏轉(zhuǎn)電場強(qiáng)度E的大小和P點(diǎn)到偏轉(zhuǎn)電場右邊界距離s。
(3)若由于工作人員失誤,加速電壓U0增大少許,電子會打在P點(diǎn) 右右側(cè),除了修正加速電壓的數(shù)值以外,請說出兩種方法可以使得對病情的探測無影響 加速電壓U0增大少許,會使電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點(diǎn)右側(cè);可以適當(dāng)向右移動靶臺,也可以將偏轉(zhuǎn)場的電場強(qiáng)度降低。加速電壓U0增大少許,會使電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點(diǎn)右側(cè);可以適當(dāng)向右移動靶臺,也可以將偏轉(zhuǎn)場的電場強(qiáng)度降低。。
(4)由于技術(shù)升級,經(jīng)過專家研究可以將該電子槍改裝成發(fā)射Y粒子(質(zhì)量和電荷未知)的裝置,請幫助專家論證是否需要重新設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)電場和靶臺。
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【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題;動能定理的簡單應(yīng)用.
【答案】下;向上;;右;加速電壓U0增大少許,會使電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點(diǎn)右側(cè);可以適當(dāng)向右移動靶臺,也可以將偏轉(zhuǎn)場的電場強(qiáng)度降低。
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/10/19 2:0:2組卷:29引用:1難度:0.4
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1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點(diǎn),O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,經(jīng)時間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力大??;
(2)小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度.發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:746引用:4難度:0.5 -
2.11H、12H、13H三個原子核,電荷均為e,質(zhì)量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場,在下極板的落點(diǎn)為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計(jì)重力,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:372引用:5難度:0.6 -
3.如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接.半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C,圓心為O.整個裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時速度為
.當(dāng)小球過C點(diǎn)時撤去電場,小球落到水平軌道上的D點(diǎn).已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P(圖中未畫出)時,所受合外力方向指向圓心O,求小球過P點(diǎn)時對軌道壓力的大小.發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:55引用:2難度:0.7
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