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  • 1. (2022高二下·浙江期中) “太空粒子探测器”是安装在国际空间站上的一种粒子物理试验设备,可用于探测宇宙中的奇异物质。在研究太空粒子探测器的过程中,某兴趣小组设计了一款探测器,其结构原理如下图所示,竖直平面内粒子探测器的过程中某兴趣小组设的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在圆形磁场区域的右侧有一宽度的足够长的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,该磁场的右边界放有一定够长的荧光屏PQ,左边界MN板与形磁场相切处留有小孔S。现假设太空中有一群分布均的正离子以速度竖直射入圆形磁场区域,并从S点进入右侧磁场区域,已知单位时间内有N个正离子射入圆形磁场,正离子的质量为m,电荷量为q,不计粒子间的相互作用对粒子引力的影响。(可能需要的数据有:sin29° , sin49°

    1. (1) 求正离子在圆形磁场中的轨道半径大小;
    2. (2) 各个从S点进入右侧磁场的粒子中能到达荧光屏PQ的最短时间;
    3. (3) 单位时间内有多少个离子击中荧光屏PQ?

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