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XCT掃描是計算機X射線斷層掃描技術的簡稱,XCT掃描機可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機主要部分的剖面圖,其中產生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中M、N之間有一電子束的加速電場,虛線框內為偏轉元件中的勻強偏轉場S:方向豎直,經調節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進,出電場后速度與水平方向成30度打到水平圓形靶臺上的中心點P,產生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)。已知電子的質量為m,帶電荷量為e,MN兩端的電壓為U0,偏轉場區(qū)域水平寬度為L0,豎直高度足夠長,MN中電子束距離靶臺豎直高度為H,忽略電子的重力影響,不考慮電子間的相互作用及電子進入加速電場時的初速度,不計空氣阻力。
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(1)由題意可得電子帶負電,電子軌跡向下偏轉,則電場力向
,圖乙中偏轉電場強度的方向為
向上
向上
,電子剛離開加速電場時的速度為
2
e
U
0
m
2
e
U
0
m
。
(2)請分析計算偏轉電場強度E的大小和P點到偏轉電場右邊界距離s。
(3)若由于工作人員失誤,加速電壓U0增大少許,電子會打在P點
側,除了修正加速電壓的數值以外,請說出兩種方法可以使得對病情的探測無影響
加速電壓U0增大少許,會使電子進入偏轉電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點右側;可以適當向右移動靶臺,也可以將偏轉場的電場強度降低。
加速電壓U0增大少許,會使電子進入偏轉電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點右側;可以適當向右移動靶臺,也可以將偏轉場的電場強度降低。
。
(4)由于技術升級,經過專家研究可以將該電子槍改裝成發(fā)射Y粒子(質量和電荷未知)的裝置,請幫助專家論證是否需要重新設計偏轉電場和靶臺。
【答案】下;向上;
2
e
U
0
m
;右;加速電壓U0增大少許,會使電子進入偏轉電場的初速度變大,豎直方向無影響,但水平位移增加,故電子會打到P點右側;可以適當向右移動靶臺,也可以將偏轉場的電場強度降低。
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/19 2:0:2組卷:27引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.如圖1所示,由電子槍發(fā)出?的電子從靜止開始經加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉電場,并從另一側射出。已知電子質量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0,偏轉電場可視為勻強電場,偏轉電極YY'之間電壓為U,極板長度為L,兩極板間距離為d。不計電子重力和電子間相互作用,求:
    (1)電子離開加速電場時的速度大小v0;
    (2)電子在偏轉電場中的加速度大小a;
    (3)電子從偏轉電場射出時沿垂直板面方向的偏移距離y。
    (4)有一種電子儀器叫作示波器,可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的核心部件是示波管,它的原理圖如圖2所示。它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,管內抽成真空。如果在偏轉電極XX′之間和偏轉電極YY′之間都沒有加電壓,電子束從電子槍射出后沿直線運動,打在熒光屏中心,在那里產生一個亮斑。若要亮斑從中心O點移至正對屏幕的右下方,請簡要說明如何操作。
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    發(fā)布:2024/10/24 8:0:1組卷:21引用:1難度:0.5
  • 2.如圖所示,光滑固定軌道OA高h=0.8m,一質量為m=1kg電荷量為q=0.16C的帶正電的小滑塊(可視為質點)從O點由靜止自由滑下,另一質量為
    m
    2
    =
    1
    2
    kg
    的絕緣木板靜止在光滑冰平面上。上表面與A的切線平齊,滑塊與木板之間的動摩擦因數μ=0.1。在滑塊右前方虛線MN、RS區(qū)域內存在一寬度
    d
    =
    10
    9
    m
    ,方向水平向左,大小E=25N/C的勻強電場,虛線RS右側存在方向垂直紙面向外,大小B=112.5T的勻強磁場,當小滑塊進入水平電場時恰好未從板的右端滑出,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。
    (1)求絕緣塑料板的長度L;
    (2)分別求出小滑塊和塑料板剛進入電場時的加速度a1、a2大??;
    (3)分別求出小滑塊到達邊界RS時,小滑塊和塑料板的速度v1、v2大??;
    (4)小滑塊到達邊界RS時,塑料板恰與前方固定擋板P相碰(碰撞過程無能量損失),碰后滑塊最終恰好未從塑料板右端滑出,求最終塑料板離擋板P的距離x2。
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    發(fā)布:2024/10/24 3:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網3.邊長為2L的立方體空間內有豎直向下的勻強電場E?,F有大量的同種粒子同時從立方體的中心O點射向空間各個方向,其中一個沿水平面內射出的粒子恰好擊中C點。粒子均帶正電,射出時速度的大小相等,粒子的比荷為k。不計粒子重力以及粒子間的相互作用。求:
    (1)粒子射出時的初速度的大小v0;
    (2)從O點豎直向上和豎直向下射出的兩粒子飛離立方體的時間間隔Δt;
    (3)若粒子從O點正上方
    5
    8
    L
    處的O′射出,立方體上表面有粒子到達的面積S。
    發(fā)布:2024/10/24 5:0:2組卷:26引用:1難度:0.5
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