“太空粒子探测器”是一种探测宇宙射线的试验设备,其简化原理图如图所示,两个同心扇形圆弧面
PQ、
MN之间存在辐射状的加速电场,方向由内弧面指向外弧面,圆心为
O , 右侧边长为
L的正方形边界
abcd内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为
,
O点为
ad边界的中点,
PO、
QO与
ad边界的夹角均为
。假设太空中质量为
m、电荷量为
的带电粒子能均匀地吸附在外弧面
PQ的右侧面上,由静止经电场加速后均穿过内弧面从
O点进入磁场,从
O点垂直于
ad边射入磁场的粒子恰能从
b点离开,不计粒子重力、粒子间的相互作用力及碰撞。
求: