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如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點和收集點.CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:
(1)磁感應(yīng)強度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運動的離子為研究對象);
(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運動時間;
(3)線段CM的長度.
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