13.
(2020·和平模擬)
如圖甲所示,M、N為豎直放置的兩塊正對的平行金屬板,圓形虛線為與N相連且接地的圓形金屬網(wǎng)罩(電阻不計),板M、N上正對的小孔S
1、S
2與網(wǎng)罩的圓心O三點(diǎn)共線,網(wǎng)罩的半徑為R,網(wǎng)罩內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,金屬收集屏PQ上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為2R,兩端點(diǎn)P、Q關(guān)于連線S
1O對稱,屏PQ所對的圓心角θ=120°,收集屏通過阻值為r
0的電阻與大地相連,M、N間且接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓,
,(式中
,周期T已知),質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)S
1進(jìn)入M、N間的電場,接著通過S
2進(jìn)入磁場。(質(zhì)子通過M、N的過程中,板間電場可視為恒定,質(zhì)子在S
1處的速度可視為零,整個過程中質(zhì)子的重力及質(zhì)子間相互作用均不計。)