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。
(1)PET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。
(2)PET所用回旋加速器示意如图7.11,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。
(3)试推证当时,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)。
如图2-2-1,用轻滑轮悬挂重G的物体.绳能承受的最大拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大值.
如图所示,绳OC与竖直方向30°角, O为质量不计的滑轮,已知物B重1000N,物A重400N,物A、B均静止.求:
(1)物B所受摩擦力为多大?
(2)OC绳的拉力为多大?
如图所示,直线形挡板
与半径为
的圆弧形挡板
平滑连接并安装在水平台面
上,挡板与台面均固定不动。线圈
的匝数为
,其端点
、
通过导线分别与电阻
和平行板电容器相连,电容器两极板间的距离为
,电阻
1的阻值是线圈
阻值的2倍,其余电阻不计,线圈
内有一面积为
、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度
随时间均匀增大。质量为
的小滑块带正电,电荷量始终保持为
,在水平台面上以初速度
从
位置出发,沿挡板运动并通过
位置。若电容器两板间的电场为匀强电场,
、
在电场外,间距为
,其间小滑块与台面的动摩擦因数为
,其余部分的摩擦不计,重力加速度为
.
求:
(1)小滑块通过
位置时的速度大小。
(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。
(3)经过时间
,磁感应强度变化量的取值范围。
图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量
=5×103
的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度
="0.2"
,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做
=1.02
的匀速运动。取
="10"
,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
如图所示,光滑水平面轨道上有三个木块, 、 、 ,质量分别为 , 、 用细绳连接,中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时 、 以共同速度 运动, 静止。某时刻细绳突然断开, 、 被弹开,然后 又与 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求 与 碰撞前 的速度。