分析 (1)X射线是电子受激辐射产生的,热阴极产生的电子在高电压的加速下与阳极K碰撞,如果动能全部转化为x射线的光子的能量,对应的波长最短;
(2)根据P=UI求解电源消耗的电功率,根据P=nhv=nh$\frac{c}{λ}$求解有用功率,得到效率.
解答 解:(1)X射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量,X光子的波长最短.
由W=Ue=hv=h$\frac{c}{λ}$,
得λ=$\frac{hc}{eU}$=$\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{2×1{0}^{4}×1.6×1{0}^{-19}}$m=6.2×10-11 m.
(2)高压电源的电功率P1=UI=100 W,
每秒产生X光子的能量P2=nhc$\frac{c}{λ}$=0.1 W,
效率为η=$\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}$×100%=0.1%;
答:(1)如高压电源的电压为20kV,X射线的最短波长为6.2×10-11 m;
(2)如此时电流表读数为5mA,1s内产生5×1013个平均波长为1.0×10-10 m的光子,伦琴射线管的工作效率为0.1%.
点评 考查动能定理的应用,EK=eU,E=hγ,等公式的应用,当电子动能全部变为光子能量hγ时x射线的波长最短是解题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 线圈中的感应电动势将均匀增大 | B. | 线圈中的感应电流将均匀增大 | ||
C. | 线圈中的感应电动势将保持2V不变 | D. | 线圈中的感应电流将保持2A不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 8:3 | B. | 1:8 | C. | 8:1 | D. | 4:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度 | |
B. | A、B两点磁感应强度可能相等 | |
C. | A、B两点磁感应强度一定不相等 | |
D. | A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{uv}{g}$ | B. | $\frac{2uv}{g}$ | C. | $\frac{3uv}{g}$ | D. | $\frac{4uv}{g}$ |
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