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. ⑴PET在心脏疾病诊疗中.需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的.反应中同时还产生另一个粒子.试写出该核反应方程. ⑵PET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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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。

⑴PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程。

⑵PET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于回旋半周的次数相同，加速质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。

⑶试推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。

（1）核反应方程为： ①

（2）设质子加速后最大速度为v，由牛顿第二定律得：

②

质子的回旋周期为： ③

高频电源的频率为： ④

质子加速后的最大动能为： ⑤

设质子在电场中加速的次数为n，则：

⑥

又 ⑦

可解得： ⑧

（3）在电场中加速的总时间为：

⑨

在D形盒中回旋的总时间为 ⑩

故，即当时，可以忽略不计。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm

（1）（多选题）做这样改进的有点是

A．力传感器既可测拉力又可测压力

B．力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高

C．能消除转轴摩擦力引起的实验误差

D．保证力传感器所受拉力方向不变

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法________（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为_________Nm。力传感器的读数为_______N.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（1）如图1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度μ₀，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度。

（2）如图2，将N个这样的振子放在该轨道上，最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E₀。其余各振子间都有一定的距离，现解除对振子1的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰.求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，两平行金属板A、B长l＝8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，即U_AB＝300V。一带正电的粒子电量q＝10^-10C，质量m＝10^-20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v₀＝2×10⁶m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为L＝12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求（静电力常数k＝9×10⁹N·m²/C²）

（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？

（2）点电荷的电量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子以速度v₀从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为30⁰.粒子的重力不计，试求:

(1)圆形匀强磁场区域的最小面积.

(2)粒子在磁场中运动的时间.

(3)b到O的距离.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示是磁流体发电机示意图，发电管道部分长为l、高为h、宽为d．前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极。两个电极与负载电阻R相连。整个管道放在匀强磁场中，磁感强度大小为B，方向垂直前后侧面向后。现有平均电阻率为ρ的电离气体持续稳定地向右流经管道。实际情况较复杂，为了使问题简化，设管道中各点流速相同，电离气体所受摩擦阻力与流速成正比，无磁场时电离气体的恒定流速为v₀，有磁场时电离气体的恒定流速为v．

（1）求流过电阻R的电流的大小和方向；

（2）为保证持续正常发电，无论有无磁场存在，都对管道两端电离气体施加附加压强，使管道两端维持一个水平向右的恒定压强差∆p，求∆p的大小；

（3）求这台磁流体发电机的发电效率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

正对的平行板MN、PQ，长L=4m，宽d=4m，两板间有垂直于板且由PQ板指向MN板的匀强电场.半径R=2m的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外，磁感应强度B=1.0T，圆心在MN板的延长线上，且圆周刚好过MN板右端点N.一荷质比，带正电的粒子，以v=0.5m/s的速度沿两平行板的中轴线方向射入匀强电场发生偏转，恰好由MN板右端点N的边缘进入圆形匀强磁场，离开磁场后最终打到PQ板上.求：（1）粒子落到PQ板上的位置；（2）粒子从进入电场到最终落到PQ板所经历的总时间t.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

图中y轴AB两点的纵坐标分别为d和-d。在0<<y<<d的区域中，存在沿y轴向上的非均匀电场，场强E的大小与y成正比，即E=ky；在y》d的区域中，存在沿y轴向上的匀强电场，电场强度F=kd(k属未知量)。X轴下方空间各点电场分布与x轴上方空间中的分布对称，只是场强的方向都沿y轴向下。现有一带电量为q质量为m的微粒甲正好在O、B两点之问作简谐运动。某时刻将一带电蕾为2q、质量为m的微粒乙从y轴上的c点处由静止释放，乙运动到Ｏ点和甲相碰并结为一体(忽略两微粒之间的库仑力)。在以后的运动中，它们所能达到的最高点和最低点分别为A点和D点，且经过P点时速度达到最大值(重力加速度为g)。

(1)求匀强电场E；

(2)求出AB间的电势差U_AB及OB间的电势差U_OB；

(3)分别求出P、C、D三点到0点的距离。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

关于家庭安全用电，下列做法正确的是

A．将移动插座远离水池

B．用湿抺布擦去工作中电器上的灰尘

C．使用洗衣机时，电器外壳不接地

D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移插座

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学