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  • 1. (2022高三上·浙江月考) 某型号质谱仪由加速区域和偏转区域构成,如图所示,O1 , O2为加速电场两金属板上的小孔,长方体形状的偏转区域位于侧面P、M之间,分界面Q将该区域分为宽度均为d的相同的Ⅰ、Ⅱ两部分,OO′是长方体的中心线,且O1、O2、O、O′在同一水平直线上。以O为坐标原点,垂直纸面向内为x轴、竖直向上为y轴、水平向右为z轴建立直角坐标系Oxyz,区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B、电场强度大小为E,加速电场的电压为U。某种带正电的待测粒子流从O1孔飘入电场(初速度视为零),加速后从O2处射出,再从O点进入偏转区域,穿过分界面Q后,再从侧面M穿出,不计粒子重力。

    1. (1) 若已知粒子流穿过分界面Q时的y坐标为y0 , 求粒子在磁场中偏转角度的正弦值;
    2. (2) 若已知粒子流穿过侧面M时的x坐标为x0 , 求粒子的比荷;
    3. (3) 若希望增大氘、氚打到M板上在x方向的距离,可以采取怎样的措施。请定性给出两种可行的方法;
    4. (4) 若已知粒子的电量为q、质量为m,加速电压U在波动,即(u0-Δu) ≤ u ≤ (u0+Δu),磁场B、电场E稳定,分别用x01、x02表示粒子流穿过侧面M时的x坐标的最小值、最大值,求的值。

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