XCT掃描是計(jì)算機(jī)X射線(xiàn)斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),XCT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖甲是某種XCT機(jī)主要部分的剖面圖,其中產(chǎn)生X射線(xiàn)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(chǎng),虛線(xiàn)框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S:經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線(xiàn)所示的方向前進(jìn),打到水平圓形靶臺(tái)上的中心點(diǎn)P,產(chǎn)生X射線(xiàn)(如圖中帶箭頭的虛線(xiàn)所示)。已知電子的質(zhì)量為m,帶電荷量為e,MN兩端的電壓為U0,偏轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)域水平寬度為L(zhǎng)0,豎直高度足夠長(zhǎng),MN中電子束距離靶臺(tái)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(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度,不計(jì)空氣阻力。
(1)求電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)的速度大??;
(2)若偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要實(shí)現(xiàn)電子束射出偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S時(shí)速度方向與水平方向夾角為30°,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />(3)若偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S為在豎直平面內(nèi)豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E時(shí)電子恰好能擊中靶臺(tái)P點(diǎn)。而儀器實(shí)際工作時(shí),電壓U0會(huì)隨時(shí)間成正弦規(guī)律小幅波動(dòng),波動(dòng)幅度為ΔU,如圖丙所示。電子通過(guò)加速電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于加速電壓U0的變化周期,不考慮加速電場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng),在此情況下,為使電子均能擊中靶臺(tái),求靶臺(tái)的最小直徑。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題.
【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:201引用:3難度:0.2
相似題
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1.如題圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域,第一象限剩余區(qū)域(含PQ圓弧邊界)及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫(huà))吸收。不計(jì)粒子重力,則( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/20 13:0:2組卷:27引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方
處,能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子。空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則( )d2發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線(xiàn)為界,OP直線(xiàn)與+x軸夾角為30°,其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ;一段時(shí)間后,該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ,最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/24 0:0:3組卷:282引用:1難度:0.6
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