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當(dāng)前位置： 2022年北京市日壇中學(xué)高考物理模擬試卷> 試題詳情

CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，加速電壓恒定為U；高度足夠高，寬度為d的虛線框內(nèi)有垂直紙面的勻強偏轉(zhuǎn)磁場。電子束從靜止開始在M、N之間加速后以一定的速度水平射出并進入偏轉(zhuǎn)磁場，速度方向改變53°角后打到靶環(huán)上的P點產(chǎn)生X射線，探測器能夠探測到豎直向上射出的X射線。靶環(huán)是以P點為圓心的圓面，P點距偏轉(zhuǎn)磁場中心的水平距離為l=3d。已知電子質(zhì)量為m,電量為e,電子重力不計、始終在真空中運動。
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（1）電子離開加速電場時的速度大小v₁；
（2）若撤去磁場，在虛線框中加一沿豎直方向的勻強偏轉(zhuǎn)電場，也可使電子偏轉(zhuǎn)53°角后打在靶環(huán)中心P上產(chǎn)生X射線，則所加電場的電場強度E需多大，打在靶上的電子動能為多大；
（3）若勻強偏轉(zhuǎn)電場的電場強度E可調(diào)整，其中靶環(huán)的半徑為d,要使電子仍能打到靶環(huán)上，求

的取值范圍。

【考點】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【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：100引用：2難度：0.6

相似題

1．如圖，等量異種點電荷-Q、+Q固定在水平線上相距為2L的M、N兩點上，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點電荷）的小球，固定在長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端，細(xì)桿另一端可繞過O點且與MN垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，O點位于MN的豎直垂直平分線上距MN為L處，AC平行于MN，且OA=OC=L?，F(xiàn)把桿拉起到水平位置由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點B時速度為v。取O點電勢為零，忽略+q對等量異種點電荷形成電場的影響，重力加速度為g。求：
（1）小球經(jīng)過B點時受到的電場力；
（2）在+Q、-Q形成的電場中，A點的電勢φ_A；
（3）小球繼續(xù)向左擺動，到達C點時的速度大小。
發(fā)布：2024/9/20 9:0:9組卷：17引用：2難度：0.4
解析
2．如圖甲，帶有狹縫S的豎直擋板左側(cè)存在水平向左的勻強電場，擋板右側(cè)有兩塊正對水平放置的平行金屬板M、N，板長均為L，板間距離為d,兩板間所加電壓按如圖乙所示規(guī)律變化，圖乙中U₁=U₀、U₂=-3U₀。擋板左側(cè)電場中的P點有一電子源，能隨時間均勻地向右側(cè)釋放電子，電子初速度不計。已知
PS
=L，P、S連線為兩平行板的中心線，電子源釋放的電子經(jīng)過電場加速、偏轉(zhuǎn)后均能從兩板間射出電場，電子質(zhì)量為m,電荷量為e,擋板左側(cè)勻強電場的電場強度E=
2
m
L
e
T
2
，忽略電子重力及電子間的相互作用，求：
（1）電子到達狹縫S處時的速度大小v₀；
（2）t=0時刻經(jīng)狹縫S進入兩板間的電子離開電場時偏離中心線的距離y₀；
（3）對于0～T時間內(nèi)經(jīng)狹縫S進入兩板間的所有電子，能從中心線上方離開偏轉(zhuǎn)電場的電子數(shù)所占百分比η。
發(fā)布：2024/9/20 7:0:8組卷：22引用：2難度：0.3
解析
3．如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強為E₁的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E₂的勻強電場，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L處有一與電場E₂平行的屏，現(xiàn)將一電子（電荷量為e,質(zhì)量為m,重力不計）無初速度地放入電場E₁中的A點，最后電子打在右側(cè)屏上的K點，已知：A點到MN的距離為
L
2
，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：
?
（1）電子到MN的速度大?。?br />（2）若E₂=3E₁，電子離開電場E₂時速度與水平方向的夾角的正切值多大；
（3）調(diào)節(jié)E₂的大小可使K點在屏的位置發(fā)生變化，由于實際生產(chǎn)的需要，現(xiàn)要保證K點到O點的距離d滿足：3L≤d≤6L，求此條件下
E
2
E
1
的范圍。
發(fā)布：2024/9/20 13:0:8組卷：45引用：1難度：0.2
解析

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