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  • 1. (2022·和平模拟) 质谱仪是一种检测同位素的仪器,利用电场和磁场可以将同位素进行分离。现有氕、氘两种带电粒子从容器A下方的狭缝飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为零,然后沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的足够大匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知带电粒子从狭缝进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角 , 所有粒子均打在底片区域内,所能到达的最远点为M。已知氘粒子的质量为m、电荷量为q,忽略带电粒子的重力及粒子间相互作用力,求:

    1. (1) M点与狭缝之间的距离d;
    2. (2) 若某些氘粒子进入磁场后,形成等效电流为I的粒子束,最终垂直打在照相底片上的P点(图中未画出)形成一个曝光点,粒子均被吸收。求氘粒子束单位时间内对P点的冲击力大小F;
    3. (3) 若考虑磁感应强度在之间波动,要使在底片上能完全分辨氕、氘两种粒子,求应满足的条件。

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