某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求：

0 返回出卷网首页

1. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆 $\text{[math]}$ 与OP相切于P点， $\text{[math]}$ ，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方 $\text{[math]}$ 处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求：

(1) 质子在加速电场中获得的最大速度v；

(2) 加速后这束质子流内单位体积的质子数n；

(3) 四分之一圆弧虚线处的场强大小 $\text{[math]}$ 和圆形区域中匀强电场的场强大小E。

【考点】

带电粒子在电场中的偏转; 带电粒子在电场中的运动综合; 电流的微观表达式及其应用;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

解答题困难

1. 如图所示，粒子发射器发射出一束质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），从静止经加速电压 $\text{[math]}$ 加速后，沿极板方向射入两平行板中央，受偏转电压 $\text{[math]}$ 作用后，以某一速度离开偏转电场。已知平行板长为L，两板间距离为d，求：

(1) 粒子进入偏转电场的速率 $\text{[math]}$ ；

(2) 粒子在离开偏转电场时速度大小和方向。

解答题普通

2. 如图，空间存在竖直向下的匀强电场，半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABCD固定在电场中的竖直面内，BD为圆弧的竖直直径，O为圆心，OA与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ 在电场中的P点沿水平方向抛出一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球恰好从A点无碰撞地进入圆弧轨道。不计小球的大小，重力加速度大小为g，匀强电场的电场强度大小 $\text{[math]}$ P、O两点在同一水平线上， $\text{[math]}$ 求：

(1) 小球从P点抛出时的初速度大小；

(2) 小球沿圆弧轨道向上运动过程中，能到达圆弧轨道的最高位置离O点的高度；

(3) 若小球到A点时，保持电场强度大小不变，方向变为水平向右，则此后小球在圆弧轨道上运动的最大速度多大？

解答题困难

3. 如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为 $\text{[math]}$ ， C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为 $\text{[math]}$ ，板的长度为 $\text{[math]}$ ， P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：

（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？哪板电势高？

（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？

解答题普通