醫(yī)用電子直線加速器（圖甲）的基本原理是：電子被直線加速器加速后轟擊重金屬靶，產(chǎn)生高能射線，廣泛應(yīng)用于各種腫瘤的治療。如圖乙是電子直線加速器的示意圖，它的加速部分由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列而成，其中心軸線在同一直線上。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連，交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖丙所示。在t=0時，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個電子，在電場力的作用下由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)1號圓筒。為使電子運(yùn)動到各個間隙中都能恰好加速，電子穿過每個圓筒的時間應(yīng)當(dāng)恰好等于交變電壓周期的一半。已知電子的質(zhì)量為m、電子電荷量為e、電壓的絕對值為u,周期為T，電子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計，不計電子重力，和電子間的相互作用。求：
（1）金屬圓筒長度l和它的序號n之間的定量關(guān)系；
（2）若電子從8號筒離開加速電場后恰好垂直進(jìn)入一個邊長為2a的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電子垂直磁場的左邊界從中點進(jìn)入，垂直下邊界從下邊界中點射出，最后垂直打到圓形重金屬靶上，則電子在磁場中運(yùn)動的時間，和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）在滿足第（2）問的條件下，若每t秒打在金屬靶上的電子數(shù)為N，且其中半數(shù)電子被金屬靶吸收，半數(shù)電子被金屬靶反向彈回，彈回速度大小為撞擊前速度的一半，反彈的電子不會再次打到靶上，則金屬靶受到電子平均作用力的大小。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：75引用：2難度：0.2
相似題
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1．如圖甲所示為示波管，如果在YY′之間加如圖乙所示的交變電壓，同時在XX′之間加如圖丙所示的鋸齒形電壓，使X的電勢比X′高，則在熒光屏上會看到圖形為（ ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="http://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202401/511/c7221446.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：770引用：13難度：0.9 -
2．如圖甲所示，在真空中有一傾角為30°的足夠長光滑絕緣斜面，t=0時刻，一質(zhì)量為m=0.2kg的帶電小滑塊靜放于斜面上，同時，空間加上一個方向平行于斜面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化，變化規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面向上方向為正方向，g=10m/s2），0～2s內(nèi)小滑塊恰能沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為10m/s2，求：
（1）小滑塊是帶正電還是負(fù)電；電荷量q是多少；
（2）4s內(nèi)小滑塊的位移大?。?br />（3）22s內(nèi)電場力對小物塊所做的功。
發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：341引用：5難度：0.9 -
3．如圖甲所示，水平放置的平行金屬板P和Q，相距為d,兩板間存在周期性變化的電場或磁場。P、O間的電勢差UPQ隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，磁場方向垂直紙面向里為正方向。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以初速度v0由P板左端靠近板面的位置，沿平行于板面的方向射入兩板之間，q、m、d、v0、U0為已知量。
（1）若僅存在交變電場，要使電荷飛到Q板時，速度方向恰好與Q板相切，求交變電場周期T；
（2）若僅存在勻強(qiáng)磁場，且滿足B0=，粒子經(jīng)一段時間恰能垂直打在Q板上（不考慮粒子反彈），求擊中點到出發(fā)點的水平距離。2mv0qd發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：122引用：2難度：0.4
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