(2010?浙江)在一个放射源水平放射出α、β、γ和三种射线,垂直射入如图所示磁场.区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d,各自存在着垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大小B相等,方向相反(粒子运动不考虑相对论效应).
(1)若要筛选出速率大于v
1的β粒子进入区域Ⅱ,要磁场宽度d与B和v
1的关系.
(2)若B=0.0034T,v
1=0.1c(c是光速度),则可得d;α粒子的速率为0.001c,计算α和γ射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除α和γ射线的方法.
(3)当d满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在v
1<v<v
2区间的β粒子离开区域Ⅱ时的位置和方向.
(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的β粒子束在右侧聚焦且水平出射.
已知:电子质量m
e=9.1×10
-31kg,α粒子质量m
α=6.7×10
-27kg,电子电荷量q=1.6×10
-19C,
≈1+(x≤1时).