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如图所示的竖直平面内,相距为d不带电且足够大的平行金属板M、N水平固定放置,与灯泡L、开关S组成回路并接地,M板上方有一带电微粒发射源盒D,灯泡L的额定功率与额定电压分别为PL、UL.电荷量为q、质量...
题目内容:
如图所示的竖直平面内,相距为d不带电且足够大的平行金属板M、N水平固定放置,与灯泡L、开关S组成回路并接地,M板上方有一带电微粒发射源盒D,灯泡L的额定功率与额定电压分别为PL、UL.电荷量为q、质量为m1的带电微粒以水平向右的速度v0连续发射,D盒右端口距M板高h,带电微粒落到M板上后其电荷立即被吸收且在板面均匀分布,在板间形成匀强电场,当M板吸收一定电量后闭合开关S,灯泡能维持正常发光,质量为m2的带电粒子Q以水平速度从左侧某点进入板间,并保持该速度穿过M、N板.设带电微粒可视为质点,重力加速度为g,忽略带电微粒间的相互作用及空气阻力,试分析下列问题:
(1)初始时带电微粒落在M板上的水平射程为多少?
(2)粒子发射源的发射功率多大?
(3)若在M、N板间某区域加上磁感应强度为B、方向垂直于纸面的匀强磁场,使Q粒子在纸面内无论从左侧任何位置以某最小的水平速度进入,都能到达N板上某定点O,求该Q粒子的最小速度和所加磁场区域为最小时的几何形状及位置。
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