23. 海水被污染之后需要借助特殊船只进行清理,一种污水处理船的简单模型如图所示。矩形通道
区域内有竖直向下的匀强磁场,该区域的长度
,宽度
,海水表层油污中的某种目标离子通过磁场左边界
前会形成一颗颗带电的小油珠,每颗小油珠的比荷为
,小油珠可认为仅在洛伦兹力作用下进入
面的污水收集箱中。船在行进过程中,海水在进入船体之前可看成静止状态,小油珠在
边均匀分布,
。
(1)求此种离子所构成的小油珠所带电荷的电性;
(2)当船速为
时,小油珠的回收率达到
,求
区域内所加匀强磁场的磁感应强度的最小值;
(3)若磁场的磁感应强度大小同(2)问中的,当船速达到
,小油珠的回收率为多少?若小油珠的比荷在一定范围内分布,要使小油珠的回收率仍达到
,其比荷的最小值为多少?