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  • 1. (2024高三下·湖州模拟) 甲辰龙年,有研究者用如图装置实现“双龙戏珠”。图中M1M2N1N2M3M4N3N4组成两对平行极板,将空间分隔为I、II、III三个区域,三个区域中有垂直于纸面的匀强磁场如图甲,磁感应强度均为。两发射源紧靠极板放置,每秒每个发射源分别射出104个垂直极板初速度大小的正或负电子。正负电子每次经过狭缝均被加速,极板电压UMN随时间变化由如图乙。经多次加速,正负电子恰能在荧光球表面上某点相遇,并被荧光球吸收发出荧光,实现“双龙戏珠”。已知电子比荷 , 电子质量;以两发射源连线中点O为坐标原点,平行极板向右方向为x轴正方向;荧光球半径 , 球心位置在x轴上;极板N1N2M3M4间距。由于极板间距极小,忽略正负电子之间相互作用、过狭缝时间及正负电子穿越极板的动能损失、忽略场的边缘效应和相对论效应,计算时

    1. (1) 正负电子各由哪个发射源射出?求电压UMN的周期T
    2. (2) 求t=0时刻发射的正负电子相遇的时刻t0和荧光球球心的位置x1
    3. (3) 求正负电子每秒对荧光球的冲量I
    4. (4) 以“⌒”为一“龙节”,若同(2)在不改变“龙节”情况下,沿x轴微调荧光球的球心位置,求仍能使荧光球发光的球心位置范围。

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