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高中物理
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综合题
1.
(2020高三上·绍兴月考)
天文观测结果表明,暗物质可能大量存在于星系、星团、及宇宙中。暗物质湮灭会产生大量的高能正电子,正电子的质量为m,电量为e,通过寻找宇宙中暗物质湮灭产生的正电子是探测暗物质的一种方法(称为“间接探测”)。如图所示是某科研攻关小组为空间站设计的探测器截面图,在xOy坐标系中,
区域有垂直向外的磁场,
区域有垂直向里的磁场,磁感应强度的大小均为B;
区域有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度
;
处放置一块探测板P;正方形铝筒的开口宽度为d,仅考虑沿x轴正方向射入铝筒的正电子。磁场、电场、板沿y方向的长度足够,正电子重力以及相互作用不计。
(1) 求能到达探测板上的正电子的最小入射速率
;
(2) 在
的分界线上,有正电子到达的区域长度为2d,求进入铝筒的正电子的最大速率
;
(3) 考察上述
、
两种速率的正电子,打在探测板上的最近距离是多少?
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