[题目]用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理.化学和生物学效应.其中电子束焊接是发展最快.应用最广泛的一种电子束加工技术.电子束加工的特点是功率大.能在瞬间将能量传给工件.而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节.实现计算机控制.图甲是电子束加工工件的示意图.电子枪产生热电子后被高压电源加速.经聚焦系统会聚成很� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，其中电子束焊接是发展最快、应用最广泛的一种电子束加工技术。电子束加工的特点是功率大，能在瞬间将能量传给工件，而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节，实现计算机控制。图甲是电子束加工工件的示意图，电子枪产生热电子后被高压电源加速，经聚焦系统会聚成很细的电子束，打在工件上产生高压力和强能量，对工件进行加工。图乙是电子加速系统，K是与金属板M距离很近的灯丝，电源E1给K加热可以产生初速度不计的热电子，N为金属网，M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上，M、N之间的电场近似为匀强电场，系统放置在真空环境中，通过控制系统排走工件上的多余电子，保证N与工件之间无电压，正常工作时，若单位时间内从K发出的电子数为n，经M、N之间的电场加速后大多数电子从金属网的小孔射出，少部分电子打到金属网丝上被吸收，从而形成回路电流，电流表的示数稳定为I。已知电子的质量为m、电量为e，不计电子所受的重力和电子之间的相互作用。

(1)求单位时间内被金属网N吸收的电子数;

(2)若金属网N吸收电子的动能全部转化为内能，试证明其发热功率P=IU;

(3)a.电子在聚焦时运动方向改变很小，可认为垂直打到工件上时的速度与从N中射出时的速度相同，并假设电子打在工件上被工件全部吸收不反弹。求电子束打到工件表面时对工件的作用力大小；并说明为增大这个作用力，可采取的合理可行的措施(至少说出两种方法);

b.已知MN两板间的距离为d,设在两板之间与M相距x到的空间内(足够小)电子数为，求与x的关系式。

【答案】(1) (2) (3)a. b.

【解析】（1），得；

（2）根据动能定理Ue=，△t时间内，电子总动能为E总=NEk= △tUe=UI△t，全部转化为内能，

故发热功率；

（3）a．根据动能定理Ek= ，求得电子速度，

单位时间内从N中射出的电子数为n-，

则△t时间内打在工件上的电子数为（n-）△t，

根据动量定理（n-）△t mv=F△t，

解得F=（n-）mv=（n-）=；

为增大作用力F，可增大灯丝的功率，增加单位时间内产生的电子数n；也可以增大加速电压U。

b．设电子从与M板相距x运动到x+△x的时间为t，由于△x 足够小，可以认为该过程内电子速度不变，则，，求得，

t时间内，从与M板相距x运动到x+△x的电子数，△N=nt，

故；

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A．弹簧测力计一个

B．精确秒表一只

C．天平一台(附砝码一套)

D．物体一个

为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M和R(已知引力常量为G)．

(1)绕行时测量所用的仪器为________(用仪器的字母序号表示)，所测物理量为________．

(2)着陆后测量所用的仪器为_____，所测物理量为______．

(3)用测量数据求该行星的半径R＝________，质量M＝________.

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A．选择路线①，赛车经过的路程最短

B．选择路线②，赛车的速率最小

C．选择路线③，赛车所用时间最短

D．①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等

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A. 物体的质量为1kg

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C. 第1s内拉力对物体做的功为60J

D. 第1s内摩擦力对物体做的功为60J

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（1）闭合电键S之前，滑动滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的__端．（填“a”或“b”）．

（2）闭合电键之后，适当调节滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮，当电阻箱调节成如图（b）所示的情景时，两电压表指针的位置如图（c）所示，由此可知，此时电阻箱的阻值为__Ω，这两个电压表的内阻均为__Ω．

（3）由各个器材的参数和各图所示的情景可知，这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中最多不会超过选项__．

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