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“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”,探索宇宙起源的奥秘,是人类在太空中进行的最大规模的科学实验之一.探测器核心部件是由加速、偏转和收集
 更新时间:2024-04-20 00:57:34
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问题描述:

“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”,探索宇宙起源的奥秘,是人类在太空中进行的最大规模的科学实验之一.探测器核心部件是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为L2,电势为φ2.足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离为L.在边界 ACDB和收集板MN之间加一个圆心为O,半径为L,方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场,磁感应强度为B0.假设太空中漂浮着某种带正电的物质粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响.

(1)研究发现从AB圆弧面发出的粒子有23能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子),求漂浮粒子的比荷qm;

(2)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板MN上收集粒子的效率η(打在MN板上的粒子数与从AB圆弧面发出的粒子数的百分比)与磁感应强度B的关系.

穆胜伟回答:
  (1)经电场加速后从O点进入磁场中的粒子与OA夹角为π3
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