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高中物理
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综合题
1.
(2021高二上·杭州期中)
CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场,加速电压恒定为U;高度足够高,宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场。电子束从静止开始在M、N之间加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场,速度方向改变53°角后打到靶环上的P点产生X射线,探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。靶环形状是以P点为圆心的圆面,P点距偏转磁场中心的水平距离为l=3d。已知电子质量为m,电量为e,电子重力不计、始终在真空中运动。
(1) 若撤去磁场,在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场,也可使电子偏转53°角后打在靶环上产生X射线,则所加电场的电场强度E需多大?打在靶上的电子动能为多大?
(2) 若匀强偏转电场的电场强度E可调整,当靶环的最小半径为
,要使电子仍能打到靶环上,求
的取值范围。
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