在粒子物理學的研究中，經常用電場和磁場來控制或者改變粒子的運動。一粒子源產生離子束，已知離子質量為m，電荷量為...

來源：國語幫 1.51W

問題詳情：

在粒子物理學的研究中，經常用電場和磁場來控制或者改變粒子的運動。一粒子源產生離子束，已知離子質量為m，電荷量為+e 。不計離子重力以及離子間的相互作用力。

（1）如圖1所示為一速度選擇器，兩平行金屬板水平放置，電場強度E與磁感應強度B相互垂直。讓粒子源*出的離子沿平行於極板方向進入速度選擇器。求能沿圖中虛線路徑通過速度選擇器的離子的速度大小v。

（2）如圖2所示為豎直放置的兩平行金屬板A、B，兩板中間均開有小孔，兩板之間的電壓UAB隨時間的變化規律如圖3所示。假設從速度選擇器出來的離子動能為Ek=100eV，讓這些離子沿垂直極板方向進入兩板之間。兩極板距離很近，離子通過兩板間的時間可以忽略不計。設每秒從速度選擇器*出的離子數為N0 = 5×1015個，已知e =1.6×10-19C。從B板小孔飛出的離子束可等效為一電流，求從t = 0到t = 0.4s時間內，從B板小孔飛出的離子產生的平均電流I。

（3）接（1），若在圖1中速度選擇器的上極板中間開一小孔，如圖4所示。將粒子源產生的離子束中速度為0的離子，從上極板小孔處釋放，離子恰好能到達下極板。求離子到達下極板時的速度大小v，以及兩極板間的距離d。