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高中物理
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解答题
1.
(2024高三下·承德模拟)
如图所示,在直角坐标系
平面内,有一离子源沿
轴正方向发射出大量速率均为
的同种正离子,这些离子均匀分布在离
轴距离为
的范围内,离子的质量为
, 电荷量为
。在离子源右侧有一圆形磁场区域Ⅰ,其圆心
的坐标为
, 半径为
, 磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为
(未知)。在
无限大区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场II,磁感应强度大小为
(未知),已知
。
为离子收集板,
点位置坐标为
, 且
平行于
轴。若离子群经过磁场Ⅰ后均从
点进入磁场Ⅱ,其中从离子源最上方射出的离子经过磁场Ⅰ偏转后恰好从
点沿
轴负方向射入磁场Ⅱ,离子打到收集板上即刻被吸收,不考虑离子从磁场Ⅱ出去后的运动,不计收集板和离子间的作用。
(1)求
的大小;
(2)若从
点射出的离子恰好全部被收集板右侧吸收,求收集板的长度
;
(3)若收集板的长度为
, 则被板右侧收集的离子数与所有射入磁场的离子数的比值为多大?
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