1.如圖所示,一對(duì)長(zhǎng)平行柵極板水平放置,極板外存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),極板與可調(diào)電源相連,正極板上O點(diǎn)處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為v
0、帶正電的粒子束,單個(gè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,一足夠長(zhǎng)的擋板OM與正極板成37°角傾斜放置,用于吸收打在其上的粒子,C、P是負(fù)極板上的兩點(diǎn),C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正上方,P點(diǎn)處放置一粒子靶(忽略靶的大?。?,用于接收從上方打入的粒子,CP長(zhǎng)度為L(zhǎng)
0,忽略柵極的電場(chǎng)邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及粒子所受重力,sin37°=
。
(1)若粒子經(jīng)電場(chǎng)加速一次后正好打在P點(diǎn)處的粒子靶上,求可調(diào)電源電壓U
0的大??;
(2)調(diào)整電壓的大小,使粒子不能打在擋板OM上,求電壓的最小值U
min;
(3)若L
0=
,當(dāng)電壓從零開始連續(xù)緩慢增加時(shí),求粒子靶最多能接收到幾種能量的粒子。(假定在每個(gè)粒子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電壓恒定)