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(2024·浙江模拟)
利用如图装置可以探测从原点O发射的粒子信息。两个有界匀强磁场,沿x轴方向宽度相同,y轴方向足够长,磁场边界与y轴平行,且内侧边界距y轴均为a,磁感应强度大小均为B,方向如图所示。足够高处有一平行于x轴且关于y轴对称放置的探测板,粒子打在探测板上将被全部吸收,板长等于两个磁场外侧边界之间的距离。粒子源沿各个方向均匀向外发射质量为m,电荷量为q的正离子,不考虑粒子重力及粒子之间的相互作用,求
(1)若粒子速度大小为v,所有粒子恰好不从两个磁场外侧边界射出磁场,则磁场宽度d1的大小;
(2)若粒子的探测率
, 则磁场宽度d2至少多大;
(3)若粒子速度大小
, 磁场宽度为
, 则粒子的探测率η的大小。(可用反三角函数表示)
