(2)PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t(其中已略去了质子在加速电场中的运动时间)，质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速电子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。
(3)试推证当R＞＞d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不
计(质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响)。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
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科目：高中物理 来源： 题型：
（1）下列说法正确的有15 8 |
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科目：高中物理 来源： 题型：
正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源：2010-2011学年黑龙江省高三第三次考试（理综）物理部分 题型：计算题
（1）（5分）正电子发射计算机断层显像（PET）的基本原理是：将放射性同位素15 O注入人体，参与人体的代谢过程，15 O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，根据PET原理，回答下列问题。
①写出15 O的衰变和正负电子湮灭的方程式 、 。
②将放射性同位素15 O注入人体，15 O的主要用途是
A．利用它的射线 B．作为示踪原子
C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸
③设电子的质量为m，所带电荷量为q，光速为c，普朗克常量为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=
④PET中所选的放射性同位素的半衰期应 。（填“长”、“短”或“长短均可”）
（2）（10分）在原子核物理中，研究核子与核子关系的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似、两个小球A和B用轻质弹簧相连。在光滑水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰撞后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。过一段时间，突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
①求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
②求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。
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O+
H→
N+
He
质子的回旋周期T=
=
高频电源的频率f=
=
mv2
故D形盒中回旋的总时间为t2=n
＜＜1即当R＞＞d时，t1可忽略不计。
O+
H→
N+
He
(3)见解析
