理論研究表明暗物質湮滅會產生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學家發(fā)現(xiàn)暗物質的一種方法。我國某研究小組為研究暗物質設計了探測正電子的裝置。設計如圖所示，矩形區(qū)域ABCD處在與其所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度B0方向指向紙外，其中AB=10L，AD=3L，AE段為正電子發(fā)射源，AE段各點發(fā)射正電子情況相同，AE=4L，CF段上表面與CH段左側面固定有正電子收集板，CH=10.5L，CF=6L，設正電子質量為m,電量為e,只考慮正電子在紙面內的運動，忽略相對論效應，不計重力。
（1）若從E點垂直AE飛出的正電子，剛好擊中B點，求正電子初速度大??；
（2）若AE段各點正電子垂直AE飛出，發(fā)射的正電子經磁場偏轉后全部被收集板吸收，求正電子初速度的范圍；
（3）若AE段各點正電子均滿足（2）中的初速度大小的條件，且初速度方向朝AE板上方各個方向飛出，則所有擊中收集板的正電子從飛出到擊中收集板所用時間的最小值。
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：57引用：2難度：0.2
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，F(xiàn)在DB段上向磁場內射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5
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