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當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年浙江省杭州市八縣區(qū)高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)，可用于放射治療。如圖是直線(xiàn)電子加速器的示意圖，電子從電子槍逸出后從圓筒0處進(jìn)入與圓筒1之間的電場(chǎng)，由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線(xiàn)進(jìn)入圓筒1，電子在各圓筒中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。為使電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都能加速，圓筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)必須有一定的規(guī)律。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖所示。在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值。電子離開(kāi)加速電場(chǎng)后恰好垂直進(jìn)入一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，垂直磁場(chǎng)的左邊界從中點(diǎn)進(jìn)入，垂直下邊界從下邊界中點(diǎn)出來(lái)，最后打到圓形金屬靶上，產(chǎn)生射線(xiàn)。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e、電壓的絕對(duì)值為u,周期為T(mén)，不計(jì)電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間。求：
（1）電子從8號(hào)圓筒出來(lái)時(shí)的速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大?。?br />（2）金屬圓筒長(zhǎng)度和它的序號(hào)之間的關(guān)系；
（3）若每秒打在金屬靶上的電子數(shù)為N，其中80%被吸收，20%被反向彈回，彈回速度為撞擊速度前的0.6倍，求金屬靶受到的作用力大小。
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【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；洛倫茲力的概念；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；左手定則判斷洛倫茲力的方向．

【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：32引用：1難度：0.4

相似題

1．如圖所示，空間中放置一個(gè)平行板電容器MN，板長(zhǎng)和板間距均為2L₀，兩極板上電壓U_MN=2U₀，U₀＞0。極板右側(cè)是一個(gè)無(wú)窮大勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向里。磁場(chǎng)左邊界CD緊貼極板右側(cè)，磁場(chǎng)中放著一塊與CD平行的足夠長(zhǎng)金屬板PQ，PQ與CD間距為L(zhǎng)₀，極板左側(cè)是一個(gè)加速電場(chǎng)，加速電壓為U₀。緊靠加速電場(chǎng)左邊界的是一個(gè)長(zhǎng)為2L₀的線(xiàn)狀粒子源，其上下端剛好和極板MN對(duì)齊。粒子源上均勻分布著X和Y兩種粒子。X粒子的質(zhì)量為m,電荷量為+q,Y粒子的質(zhì)量為4m,電荷量為+q。兩種粒子（不計(jì)初速度）經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后能從右側(cè)的鏤空柵極水平射入兩極板間。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)沿著上極板M進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的X粒子恰好擊中金屬板PQ上的B點(diǎn)，虛線(xiàn)AB是平行板電容器MN的中線(xiàn)。不考慮粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力。求：
?
（1）X粒子在MN間運(yùn)動(dòng)時(shí)垂直極板方向上偏轉(zhuǎn)的最大位移；
（2）兩種粒子在MN間運(yùn)動(dòng)時(shí)垂直極板方向上偏轉(zhuǎn)的最大位移之比；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />（4）金屬板PQ被兩種粒子都擊中的區(qū)域長(zhǎng)度d。
發(fā)布：2024/9/14 1:0:8組卷：26引用：2難度：0.2
解析
2．在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T。一比荷
q
m
=
200
C
/
kg
的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v₀=10m/s垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r。
（2）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
發(fā)布：2024/9/15 2:0:9組卷：12引用：2難度：0.3
解析
3．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度未知；第Ⅳ象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸負(fù)半軸上的M點(diǎn)以速度v₀垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸正半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射入第Ⅱ象限。不計(jì)粒子重力，求：
（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（2）第Ⅰ象限磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（3）粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t。
發(fā)布：2024/9/14 4:0:8組卷：25引用：3難度：0.5
解析

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