电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应,其中电子束焊接是发展最快、应用最广泛的一种电子束加工技术。电子束加工的特点是功率大,能在瞬间将能量传给工件,而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节,实现计算机控制。图甲是电子束加工工件的示意图,电子枪产生热电子后被高压电源加速,经聚焦系统会聚成很细的电子束,打在工件上产生高压力和强能量,对工件进行加工。图乙是电子加速系统,K是与金属板M距离很近的灯丝,电源E1给K加热可以产生初速度不计的热电子,N为金属网,M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上,M、N之间的电场近似为匀强电场,系统放置在真空环境中,通过控制系统排走工件上的多余电子,保证N与工件之间无电压,正常工作时,若单位时间内从K发出的电子数为n,经M、N之间的电场加速后大多数电子从金属网的小孔射出,少部分电子打到金属网丝上被吸收,从而形成回路电流,电流表的示数稳定为I。已知电子的质量为m、电量为e,不计电子所受的重力和电子之间的相互作用。Р(1)求单位时间内被金属网N吸收的电子数;Р(2)若金属网N吸收电子的动能全部转化为内能,试证明其发热功率P=IU; Р(3) a.电子在聚焦时运动方向改变很小,可认为垂直打到工件上时的速度与从N中射出时的速度相同,并假设电子打在工件上被工件全部吸收不反弹。求电子束打到工件表面时对工件的作用力大小;并说明为增大这个作用力,可采取的合理可行的措施(至少说出两种方法); Рb.已知MN两板间的距离为d,设在两板之间与M相距x到 的空间内(足够小)电子数为,求与x的关系式。Р26、(14分)叠氬化钠(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽车安全气囊中的主要成分,能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。Р已知:NaNH2+N2ONaN3+H2O。实验室利用如下装置模拟工业级NaN3的制备。
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