在一个放射源水平放射出、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,各自存在着垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大小相等,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的粒子进入区域Ⅱ,要求磁场宽度与和的关系。
(2)若,(是光速度),则可得; 粒子的速率为,计算和射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除和射线的方法。
(3)当满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在;区间的粒子离开区域Ⅱ时的位置和方向。
(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的粒子束在右侧聚焦且水平出射。
已知:电子质量,粒子质量,电子电荷量,(时)