電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線，可用于放射治療。如圖是直線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)，由靜止開始加速，沿中心軸線進(jìn)入圓筒1，電子在各圓筒中做勻速直線運(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，最后打到圓形金屬靶上，產(chǎn)生射線。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，不計(jì)電子通過圓筒間隙的時(shí)間。求：
（1）電子從8號(hào)圓筒出來時(shí)的速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大??；
（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。
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；左手定則判斷洛倫茲力的方向；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；洛倫茲力的概念．
【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：34引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：178引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)；然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：460引用：1難度：0.6
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