醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)主要包括電子槍、加速系統(tǒng)、束流傳輸系統(tǒng)等部件，原理簡(jiǎn)化如圖所示。其中束流傳輸系統(tǒng)由導(dǎo)向磁場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和聚焦磁場(chǎng)組成，可以使電子束轉(zhuǎn)向270°后打到靶。由于電子經(jīng)過(guò)加速后有一定能量寬度，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向磁場(chǎng)后會(huì)使電子束發(fā)散，從而造成成像色差，因此需要通過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和聚焦磁場(chǎng)來(lái)消除色差。束流傳輸系統(tǒng)由三個(gè)半徑為d的90°扇形磁場(chǎng)組成，圓心為O，方向垂直紙面向外，其中導(dǎo)向磁場(chǎng)和聚焦磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B1=B3=B，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2沿呈一定規(guī)律分布，可使電子在其間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)電子束經(jīng)加速系統(tǒng)后，以能量寬度[E-ΔE，E+ΔE]垂直導(dǎo)向磁場(chǎng)邊界從P進(jìn)入束流傳輸系統(tǒng)，最終粒子能在Q點(diǎn)會(huì)聚并豎直向下打到靶上。已知PO=QO=12d,ΔE=4%E＜＜E，能量為E的電子剛好做半徑為12d的勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q。
（1）若電子電荷量為e,求電子質(zhì)量m；
（2）求發(fā)散電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)的寬度；（計(jì)算半徑時(shí)可使用小量近似公式：當(dāng)x＜＜1時(shí)，（1+x）12=1+12x）
（3）對(duì)于能量為E+ΔE的電子，求在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2。
1
2
1
2
（
1
+
x
）
1
2
1
2
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：127引用：2難度：0.2
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1．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5 -
2．核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢(shì)，中科院等離子體物理研究所設(shè)計(jì)制造了全超導(dǎo)非圓界面托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置（EAST），這是我國(guó)科學(xué)家率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)實(shí)驗(yàn)裝置將原子核在約束磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，磁場(chǎng)水平向右分布在空間中，所有粒子的質(zhì)量均為m,電荷量均為q,且粒子的速度在紙面內(nèi)，忽略粒子重力的影響，以下判斷正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：65引用：2難度：0.7 -
3．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7
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