醫(yī)用質子治療儀可將高能質子束精準地打在腫瘤病灶部位。如圖，質子從O點射出，空間中存在一個沿y軸正方向的磁場，磁感應強度大小為B，不考慮質子重力作用，記質子質量為m,帶電量為q,為簡化分析，假定環(huán)境為真空。
（1）若質子速度均沿y軸正方向，則質子將做什么運動，請簡述理由；
（2）若大量質子速度大小為v1，可從O點沿xOz平面內的任意方向射出，則每一個質子在磁場中運動多久后會回到O點？所有質子在xOz平面所能達到的區(qū)域是什么形狀，面積有多大？
（3）若加速后的質子流，速度為v,方向沿y軸，但會有很小角度的偏差，則腫瘤塊應處于y軸的什么位置附近，才能使質子會聚在腫瘤塊上？
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【解答】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：112引用：1難度：0.1
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1．如題圖所示，在直角坐標系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強磁場B。大量質量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標系xOy的第1、4象限內存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，兩磁場以OP直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應強度分別為B和2B．一質量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點沿平行于+x軸的方向射直入磁場Ⅰ；一段時間后，該粒子在OP邊界上某點以垂直于OP的方向射入磁場Ⅱ，最后粒子射出磁場。則粒子在磁場中運動的時間為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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