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試題詳情
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點沿y軸正方向射出的高能質(zhì)子束對腫瘤病灶精準打擊從而殺死癌細胞。實際中,質(zhì)子束的運動方向并不是嚴格沿y軸而是與y軸有一個很小的偏角,呈發(fā)散狀。為此加一個方向沿y軸正向,磁感應強度大小為B的勻強磁場,使得質(zhì)子參與兩種運動,沿y軸方向的直線運動和垂直y軸的平面內(nèi)的圓周運動。為研究方便,用垂直y軸足夠大的顯示屏表示病人,癌細胞位于屏上,從O點射出的質(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軸方向的直線運動速度大小是否變化,請簡述理由;
(2)當顯示屏離O點距離為多大時,所有的質(zhì)子會重新會聚于一點?
(3)移動顯示屏,屏上出現(xiàn)一亮環(huán),當屏到O點的距離為
L
=
πmvcosθ
2
q
B
時,亮環(huán)半徑多大?在移動顯示屏過程中,最大亮環(huán)的面積是多少?
【考點】
帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動
;
牛頓第二定律與向心力結合解決問題
.
【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:52
引用:2
難度:0.4
相似題
1.
如圖是洛倫茲力演示儀,演示儀中電子槍射出的電子束,能使玻璃泡中稀薄的氣體發(fā)出輝光,顯示出電子的徑跡。設電子的電量為e,質(zhì)量為m,電子槍的加速電壓為U,兩線圈之間的磁感應強度為B,方向垂直紙面向外,忽略電子所受重力及電子間的相互作用。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.電子從電子槍射出時速度大小為
e
U
m
B.電子槍中射出的電子束做順時針的勻速圓周運動
C.電子在磁場中運動時,洛倫茲力對電子做正功
D.增大電子槍的加速電壓為U,電子在磁場中運動的軌道半徑r將增大
發(fā)布:2024/10/26 5:0:1
組卷:47
引用:2
難度:0.5
解析
2.
如圖所示,矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強磁場,有5個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進入磁場,在紙面內(nèi)做勻速圓周運動,運動軌跡為相應的圓弧。這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示( ?。?br />
粒子編號
質(zhì)量
電荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v
由以上信息可知,從圖中a、b、c處進入的粒子對應表中的編號分別為( )
A.4、5、2
B.3、5、2
C.3、2、5
D.4、2、5
發(fā)布:2024/10/26 10:0:2
組卷:80
引用:2
難度:0.4
解析
3.
薄鋁板將垂直紙面向外的勻強磁場分成I、Ⅱ兩個區(qū)域.一高速帶電粒子穿過鋁板后速度減小,所帶電荷量保持不變.一段時間內(nèi)帶電粒子穿過鋁板前后在兩個區(qū)域運動的軌跡均為圓弧,如圖中虛線所示.已知區(qū)I的圓弧半徑小于區(qū)域Ⅱ的圓弧半徑,粒子重力忽略不計。則該粒子( ?。?/h2>
A.帶正電,從區(qū)域I穿過鋁板到達區(qū)域Ⅱ
B.帶正電,從區(qū)域Ⅱ穿過鋁板到達區(qū)域I
C.帶負電,從區(qū)域I穿過鋁板到達區(qū)域Ⅱ
D.帶負電,從區(qū)域Ⅱ穿過鋁板到達區(qū)域I
發(fā)布:2024/10/27 17:30:2
組卷:158
引用:4
難度:0.8
解析
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