13.
(2020·和平模拟)
如图甲所示,M、N为竖直放置的两块正对的平行金属板,圆形虚线为与N相连且接地的圆形金属网罩(电阻不计),板M、N上正对的小孔S
1、S
2与网罩的圆心O三点共线,网罩的半径为R,网罩内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,金属收集屏PQ上各点到O点的距离都为2R,两端点P、Q关于连线S
1O对称,屏PQ所对的圆心角θ=120°,收集屏通过阻值为r
0的电阻与大地相连,M、N间且接有如图乙所示的随时间t变化的电压,
,(式中
,周期T已知),质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经S
1进入M、N间的电场,接着通过S
2进入磁场。(质子通过M、N的过程中,板间电场可视为恒定,质子在S
1处的速度可视为零,整个过程中质子的重力及质子间相互作用均不计。)