如圖所示另一種新型粒子收集裝置,一個粒子源放置在立方體中心(固定在豎直軸上),粒子源可以向水平各方向均勻地發(fā)射一種帶正電粒子,粒子的速率均相等。立方體處在方向豎直向下、場強E=1×10
3N/C的勻強電場中,立方體邊長L=0.1m,除了上下底面AA'B'B'、CC'D'D'為空外,其余四個側(cè)面均為熒光屏。已知粒子的質(zhì)量m=1.6×10
-27kg,電荷量q=1.6×10
-19C,不考慮粒子源的尺寸大小、粒子重力以及粒子間的相互作用,粒子打到熒光屏上后被熒光屏吸收,不考慮熒光屏吸收粒子后的電勢變化。
(1)若所有粒子都能打到熒光屏上,求粒子源發(fā)射粒子的速率范圍;
(2)若粒子源發(fā)射出的粒子速率為v
0=
×10
5m/s求:
①打在熒光屏上的粒子具有的最小動能E
k;
②打在熒光屏上的粒子數(shù)占發(fā)射粒子數(shù)的比例η。