如圖甲是醫(yī)用腫瘤化療裝置，其原理如圖乙所示，利用在O點(diǎn)沿y軸正方向射出的高能質(zhì)子束對(duì)腫瘤病灶精準(zhǔn)打擊從而殺死癌細(xì)胞。實(shí)際中，質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)方向并不是嚴(yán)格沿y軸而是與y軸有一個(gè)很小的偏角，呈發(fā)散狀。為此加一個(gè)方向沿y軸正向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得質(zhì)子參與兩種運(yùn)動(dòng)，沿y軸方向的直線運(yùn)動(dòng)和垂直y軸的平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。為研究方便，用垂直y軸足夠大的顯示屏表示病人，癌細(xì)胞位于屏上，從O點(diǎn)射出的質(zhì)子速度為v,質(zhì)量為m,電荷量為q,所有質(zhì)子與y軸正方向偏差角均為θ，不考慮質(zhì)子重力和空氣阻力。
（1）y軸方向的直線運(yùn)動(dòng)速度大小是否變化，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由；
（2）當(dāng)顯示屏離O點(diǎn)距離為多大時(shí)，所有的質(zhì)子會(huì)重新會(huì)聚于一點(diǎn)？
（3）移動(dòng)顯示屏，屏上出現(xiàn)一亮環(huán)，當(dāng)屏到O點(diǎn)的距離為L=πmvcosθ2qB時(shí)，亮環(huán)半徑多大？在移動(dòng)顯示屏過(guò)程中，最大亮環(huán)的面積是多少？
L
=
πmvcosθ
2
q
B
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：2難度：0.4
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1．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來(lái)，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．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：301引用：1難度：0.5 -
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：83引用：2難度：0.7
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