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        1. 【題目】電子對(duì)湮滅是指電子e和正電子e碰撞后湮滅,產(chǎn)生伽馬射線的過程,電子對(duì)湮滅是正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET)及正電子湮滅能譜學(xué)(PAS)的物理基礎(chǔ)。如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy上,P點(diǎn)在x軸上,且OP2L,Q點(diǎn)在負(fù)y軸上某處。在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第Ⅱ象限內(nèi)有一圓形區(qū)域,與x、y軸分別相切于AC兩點(diǎn),OAL,在第Ⅳ象限內(nèi)有一未知的矩形區(qū)域(圖中未畫出),未知矩形區(qū)域和圓形區(qū)域內(nèi)有完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一束速度大小為v0的電子束從A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),經(jīng)C點(diǎn)射入電場(chǎng),最后從P點(diǎn)射出電場(chǎng)區(qū)域;另一束速度大小為v0的正電子束從Q點(diǎn)沿與y軸正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限,而后進(jìn)入未知矩形磁場(chǎng)區(qū)域,離開磁場(chǎng)時(shí)正好到達(dá)P點(diǎn),且恰好與從P點(diǎn)射出的電子束正碰發(fā)生湮滅,即相碰時(shí)兩束粒子速度方向相反。已知正、負(fù)電子質(zhì)量均為m、電荷量大小均為e,電子的重力不計(jì)。求:

          (1)圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和第Ⅰ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大;

          (2)電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間;

          (3)Q點(diǎn)縱坐標(biāo)及未知矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S

          【答案】(1); (2)(3)4L,S2L(1)L2(1)L2

          【解析】

          (1)電子束aA點(diǎn)沿y軸正方向發(fā)射,經(jīng)過C點(diǎn),由題意可得電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

          RL

          ev0B

          解得

          B

          電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),得

          2Lv0t1

          加速度為

          a

          解得

          E,t1

          (2)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

          電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了四分之一圓周,則

          t2T

          在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1,故從AP的時(shí)間

          tt1t2

          (3)速度為v0的正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

          電子從P點(diǎn)穿過x軸時(shí)與x軸正方向夾角為θ

          vyv0

          θ

          Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)

          y=-(R22Ltan)=-4L

          未知矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為圖中矩形PFMN的面積

          S2L(1)L2(1)L2

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖甲,一維坐標(biāo)系中有一質(zhì)量為的物塊靜置于軸上的某位置(圖中未畫出),從時(shí)刻開始,物塊在外力作用下沿軸做勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙為其位置坐標(biāo)和速度平方關(guān)系圖象,下列說法正確的是

          A.物塊的加速度大小為

          B.物體所受外力為

          C.時(shí)物塊的速度為

          D.時(shí)物塊位于

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,足夠長的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行.將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段與傳送帶相對(duì)靜止,勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端.下列說法中正確的是( )

          A. 第一階段摩擦力對(duì)物體做正功,第二階段摩擦力對(duì)物體不做功

          B. 第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量

          C. 第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加量

          D. 物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加量等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,單匝線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng),方向垂直紙面向里。當(dāng)磁場(chǎng)以某一變化率(B為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小)均勻增加時(shí),將一帶電小球從平行板(兩板水平放置)電容器中的P點(diǎn)由靜止釋放,小球到達(dá)下極板時(shí)的速度大小為v。當(dāng)磁場(chǎng)以同樣的變化率均勻減小時(shí),將該帶電小球仍從P點(diǎn)由靜止釋放,小球到達(dá)下極板時(shí)的速度大小為2v,已知電容器的板間距離為d,線圈的面積為S,則(  )

          A.該小球一定帶正電

          B.小球受到的電場(chǎng)力大小為其重力的

          C.線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化率與兩平行板間電場(chǎng)強(qiáng)度的比為

          D.若線圈內(nèi)的磁場(chǎng)保持不變,則小球到達(dá)下極板的速度大小為v

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,一軌道ABC水平段AB粗糙,在B點(diǎn)與半徑R2m的豎直光滑半圓固定軌道相切連接。一個(gè)質(zhì)量為m4kg、帶電荷量為q=+2×105C的物體受一水平向右的拉力F作用從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),AB段阻力f8N,拉力F的功率恒定。物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到最大,此時(shí)拉力消失,物體沿BC自由滑上軌道且恰能到達(dá)最高點(diǎn)C。當(dāng)物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí),在AB上方加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E6×106N/C,物體最后又落到A點(diǎn)(g10m/s2)。求:

          (1)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

          (2)拉力的恒定功率P

          (3)物體在AB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,小明站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂部懸掛了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40 N,已知小明的質(zhì)量為60 kg,g10 m/s2。下列說法正確的是( )

          A.升降機(jī)正在向上減速,小明處于超重狀態(tài)

          B.A物體的重力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)A物體的拉力是一對(duì)平衡力

          C.此時(shí)升降機(jī)的加速度大小為0.2 m/s2

          D.小明對(duì)地板的作用力大小為480 N,方向豎直向下

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用平拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。其中曲面軌道與水平桌面相切,已知水平桌面距離水平地面的高度為,現(xiàn)將一質(zhì)量為的小球由距離水平桌面高的位置無初速度放下,經(jīng)過一段時(shí)間小球從桌面的末端沿水平方向離開,經(jīng)測(cè)量可知小球的落地點(diǎn)距離桌面邊緣的水平距離為。則:

          (1)假設(shè)曲面軌道與小球間的摩擦力可忽略不計(jì),則關(guān)于的表達(dá)式為________(用題中的物理量表示);

          (2)如果該小組的同學(xué)重復(fù)多次操作后,將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:

          2.00

          3.00

          4.00

          5.00

          6.00

          2.62

          3.89

          5.20

          6.53

          7.78

          在圖乙中將表中的數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中,并作出相應(yīng)的函數(shù)圖線________;

          (3)將該同學(xué)作出的函數(shù)圖線與圖乙中的理論值相比較,得出小球離開水平桌面的速度大小比理論值________(選填),并分析造成這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因:________。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】電動(dòng)自行車越來越受到人們的歡迎,不少人用電動(dòng)自行車替代了汽車上下班。使用之前,先對(duì)自行車車內(nèi)的蓄電池進(jìn)行充電。已知某款家庭經(jīng)濟(jì)型小汽車每百公里平均油耗為7 L,每升汽油6.4元。家庭用電每度(1度=1 kW·h)0.52元。小明家里某款電動(dòng)自行車的一些主要參數(shù)如下表所示,假定電動(dòng)自行車載人行駛時(shí),受到的阻力是人與車總重力的0.02倍,小明自身質(zhì)量為60 kg。下列說法正確的是( )

          外形尺寸

          1 630 mm×600 mm×

          1 100 mm

          額定輸出功率

          100200 W

          整車質(zhì)量

          40 kg

          標(biāo)準(zhǔn)載重

          90 kg

          額定電壓

          36 V

          電池容量

          12 A·h

          欠壓保護(hù)

          31.5 V

          過流保護(hù)

          6 A

          一次充電連續(xù)行駛里程

          20 km

          充電時(shí)間

          48 h

          A.小明騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6 m/s的速度勻速行駛時(shí),電動(dòng)自行車的輸出功率為100 W

          B.小明騎電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)的最大速度為15 m/s

          C.額定電壓下,將完全沒電的電池充滿電需要耗電0.432

          D.騎該電動(dòng)自行車比開小汽車每行駛10 km節(jié)省4.26

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】放射性同位素鈷60能放出較強(qiáng)的射線,其強(qiáng)度容易控制,這使得射線得到廣泛應(yīng)用下列選項(xiàng)中,屬于射線的應(yīng)用的是

          A. 醫(yī)學(xué)上制成刀,無需開顱即可治療腦腫瘤

          B. 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常產(chǎn)生很多靜電,用射線照射機(jī)器可將電荷導(dǎo)入大地

          C. 鋁加工廠將接收到的射線信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),可對(duì)薄鋁板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制

          D. 射線照射草莓、荔枝等水果,可延長保存期

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          同步練習(xí)冊(cè)答案