当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11作为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得的．加速质子的回旋加速器如图甲所示．D型盒装在真空容器中，两D型盒内匀强磁场的磁感应强度为B，两D型盒间的交变电压的大小为U．若在左侧D1盒圆心处放有粒子源S不断产生质子，质子质量为m,电荷量为q.假设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，不计质子所受重力，忽略相对论效应．
（1）第1次被加速后质子的速度大小v1是多大？
（2）若质子在D型盒中做圆周运动的最大半径为R，且D型盒间的狭缝很窄，质子在加速电场中的运动时间可忽略不计．那么，质子在回旋加速器中运动的总时间t总是多少？
（3）要把质子从加速器中引出，可以采用静电偏转法．引出器原理如图乙所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，内、外侧圆弧形金属板分别为两同心圆的一部分，圆心位于O′点．内侧圆弧的半径为r0，外侧圆弧的半径为r0+d.在内、外金属板间加直流电压，忽略边缘效应，两板间产生径向电场，该电场可以等效为放置在O′处的点电荷Q在两圆弧之间区域产生的电场，该区域内某点的电势可表示为φ=kQr（r为该点到圆心O′点的距离）．质子从M点进入圆弧形通道，质子在D型盒中运动的最大半径R对应的圆周，与圆弧形通道正中央的圆弧相切于M点．若质子从圆弧通道外侧边缘的N点射出，则质子射出时的动能Ek是多少？要改变质子从圆弧通道中射出时的位置，可以采取哪些办法？
Q
r
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：239引用：3难度：0.3
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1．如图甲所示为示波管，如果在YY′之间加如图乙所示的交变电压，同时在XX′之间加如图丙所示的锯齿形电压，使X的电势比X′高，则在荧光屏上会看到图形为（ ）
发布：2024/12/29 19:30:1组卷：810引用：13难度：0.9 -
2．如图甲所示，水平放置的平行金属板P和Q，相距为d,两板间存在周期性变化的电场或磁场。P、O间的电势差UPQ随时间的变化规律如图乙所示，磁感应强度B随时间变化的规律如图丙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向。t=0时刻，一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0由P板左端靠近板面的位置，沿平行于板面的方向射入两板之间，q、m、d、v0、U0为已知量。
（1）若仅存在交变电场，要使电荷飞到Q板时，速度方向恰好与Q板相切，求交变电场周期T；
（2）若仅存在匀强磁场，且满足B0=，粒子经一段时间恰能垂直打在Q板上（不考虑粒子反弹），求击中点到出发点的水平距离。2mv0qd发布：2024/12/29 23:0:1组卷：130引用：2难度：0.4 -
3．如图甲所示，在真空中有一倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面，t=0时刻，一质量为m=0.2kg的带电小滑块静放于斜面上，同时，空间加上一个方向平行于斜面的匀强电场，场强大小和方向呈周期性变化，变化规律如图乙所示（取沿斜面向上方向为正方向，g=10m/s2），0～2s内小滑块恰能沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度大小为10m/s2，求：
（1）小滑块是带正电还是负电；电荷量q是多少；
（2）4s内小滑块的位移大小；
（3）22s内电场力对小物块所做的功。
发布：2024/12/29 17:0:1组卷：354引用：5难度：0.9
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