【題目】正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國(guó)際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段。PET所用回旋加速器示意如圖所示,其中D1D2是置于高真空中的兩個(gè)中空半圓金屬盒,兩半圓盒間的縫隙距離為d,在左側(cè)金屬盒D1圓心處放有粒子源A,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。正電子質(zhì)量為m,電荷量為q。若正電子從粒子源A進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度忽略不計(jì),加速正電子時(shí)電壓U的大小保持不變,不考慮正電子在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受磁場(chǎng)的影響,不計(jì)重力。求:

1)正電子第一次被加速后的速度大小v1

2)正電子第n次加速后,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r;

3)若希望增加正電子離開(kāi)加速器時(shí)的最大速度,請(qǐng)?zhí)岢鲆环N你認(rèn)為可行的改進(jìn)辦法!

【答案】123見(jiàn)解析

【解析】1正電子第一次被加速后,由動(dòng)能定理可得,解得

2)設(shè)質(zhì)子第n次加速后的速度為

由動(dòng)能定理有

由牛頓第二定律有,解得

(3)方案一:增加磁感應(yīng)強(qiáng)度B,同時(shí)相應(yīng)調(diào)整加速電壓變化周期;方案二:增加金屬盒的半徑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,放置一根長(zhǎng)為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中通以電流I時(shí),欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是

A. ,方向垂直斜面向上

B. ,方向垂直斜面向下

C. ,方向豎直向下

D. ,方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】未來(lái)的星際航行中,宇航員長(zhǎng)期處于失重狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適,有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形旋轉(zhuǎn)艙,如圖8所示。使旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上受到的支持力,可以與他站在地球表面時(shí)受到的支持力大小相等。為達(dá)到此目的,下列做法中正確的是

A. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大

B. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越小

C. 宇航員質(zhì)量越大,就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大

D. 宇航員質(zhì)量越大,就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在水平面上,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.2.t0時(shí)刻起物塊同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1F2的作用,若力F1、F2隨時(shí)間的變化如圖所示,設(shè)物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g10 m/s2,則物塊在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(  )

A. 物塊從t0時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

B. 物塊運(yùn)動(dòng)后先做加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng)

C. 物塊加速度的最大值是3 m/s2

D. 物塊在t4 s時(shí)速度最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,下列不正確的實(shí)驗(yàn)要求是( )

A.彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向必須與木板平行
B.使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),不能超過(guò)其量程
C.讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度
D.兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向必須相互垂直

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有一條沿順時(shí)針?lè)较騽蛩賯魉偷膫魉蛶,恒定速?/span>v=4m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)),與此同時(shí),給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=10N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,小物塊上到了離地面高為h=2.4m的平臺(tái)上.已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,(g10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8).問(wèn):

1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間?

2)若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí),立即撤去恒力F,計(jì)算小物塊還需經(jīng)過(guò)多少時(shí)間離開(kāi)傳送帶以及離開(kāi)時(shí)的速度?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量M=50kg、長(zhǎng)L=3m的平板車(chē)靜止在光滑的水平地面上,平板車(chē)上表面距地面的高度h=1.8m.一質(zhì)量m=10kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,以v0=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車(chē),滑塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2

(1)分別求出滑塊在平板車(chē)上滑行時(shí),滑塊與平板車(chē)的加速度大;
(2)判斷滑塊能否從平板車(chē)的右端滑出.若能,求滑塊落地時(shí)與平板車(chē)右端間的水平距離;若不能,試確定滑塊最終相對(duì)于平板車(chē)靜止時(shí)與平板車(chē)右端的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某靜電場(chǎng)沿x軸方向的電勢(shì)分布如圖所示,如果僅考慮x軸上的電場(chǎng)情況,則(

A. 0l 2l3l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且0l之間的場(chǎng)強(qiáng)一定比2l3l之間的場(chǎng)強(qiáng)大

B. l2l3l4l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且這兩處的電場(chǎng)方向一定相反

C. l2l4l5l之間均為非勻強(qiáng)電場(chǎng),且這兩處的電場(chǎng)方向一定相同

D. 3l4l4l5l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且3l4l之間的場(chǎng)強(qiáng)一定比4l5l之間的場(chǎng)強(qiáng)大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器兩板間距離為d,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,a、b為電容器中的兩點(diǎn)則(

A. a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)

B. 電荷qa點(diǎn)所受的電場(chǎng)力等于在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力

C. 電荷qa點(diǎn)的電勢(shì)能等于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

D. ab兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差u=Ed

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