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噴墨打印機的結構簡圖如圖所示，其中墨盒可以發出墨汁微滴，其半徑為m，此微滴經過帶電室時被帶上負電，帶電的多少由計算機按字體筆畫高低位置輸入信號加以控制．帶電后的微粒以一定的初速度進入偏轉電場，帶電微滴經過偏轉電場發生偏轉后，打到紙上，顯示出字體，無信號輸入時，墨汁微滴不帶電，徑直通過偏轉電場而注入回流槽流回墨盒．設偏轉極板長為l=1.6cm，兩板間的距離為d=0.50cm，偏轉板的右端距紙L=3.2cm，若一個墨汁微滴的質量為kg，以20m/s的初速度垂直于電場方向進入偏轉電場，兩偏轉板間的電壓是V，若墨汁微滴打到紙上的點距原射入方向的距離是2.0mm，求這個墨汁微滴過帶電室所帶的電荷量(不計空氣阻力和重力，可以認為偏轉電場只局限在平行板電容器內部，忽略邊緣電場的不均勻性)．為了使紙上的字體放大10％，請你分析一個可行的方法．

如圖9所示，水平放置的平行板電容器板長為L，使兩板帶上電量均為 Q的等量異號電荷時，兩板間的場強為E，一質量為m的帶電微粒恰好能在兩板間做勻速直線運動。求：

若將電容器帶電量增大為3Q，使板間的場強變為3E，讓該微粒以水平初速度v平行于極板進入電容器，則微粒在穿過電容器過程中，在垂直于平行板方向的位移大小為多少（設微粒不打到極板上）?

飛行時間質譜儀可以根據帶電粒子的飛行時間對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生不同正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的方形區域，然后到達緊靠在其右側的探測器。已知極板a、b間的電壓為U₀，間距為d，極板MN的長度和間距均為l。不計離子重力及經過a板時的初速度。

（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導出離子從a板到探測器的飛行時間，與比荷k=q/m，q和m分別為離子的電荷量和質量）的關系式；

（2）若在M、N間只加上偏轉電壓U₁，請論證說明不同正離子的軌跡是否重合；

（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場。已知進入a、b間的正離子有一價和二價的兩種，質量均為m，元電荷為e。要使所有正離子均能通過方形區域從右側飛出，求所加磁場的磁感應強度的最大值B_m。

飛行時間質譜儀可以根據帶電粒子的飛行時間對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生不同正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的方形區域，然后到達緊靠在其右側的探測器。已知極板a、b間的電壓為U₀，間距為d，極板MN的長度和間距均為l。不計離子重力及經過a板時的初速度。
（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導出離子從a板到探測器的飛行時間，與比荷k=q/m，q和m分別為離子的電荷量和質量）的關系式；
（2）若在M、N間只加上偏轉電壓U₁，請論證說明不同正離子的軌跡是否重合；
（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場。已知進入a、b間的正離子有一價和二價的兩種，質量均為m，元電荷為e。要使所有正離子均能通過方形區域從右側飛出，求所加磁場的磁感應強度的最大值B_m。