(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有:
qU=
mv21 2
解得:v=
2qU m
(2)微粒穿出B孔,点电荷Q对q是引力,所以Q的电性与q相反,应带负电;
微粒穿出B孔,在B板下做圆周运动,库仑力提供向心力;由于Q在B板外侧两孔的中点上,Q与q之间的距离为
L 2
所以得:
=mkQq (
)2
L 2
v2 (
)2
L 2
代人数据,整理得:Q=
2U k
(3)微粒从释放开始经t1射出B板的小孔,则:t1=
=d
v
=2dd
v 2
m 2qU
设微粒在B板下做匀速圆周运动经过t2到达最低点P点,
则:t2=
=
?2π?1 4
L 2 v
=πL 4v
πL 4
m 2qU
所以从释放微粒开始,经过t=t1+t2=(2d+
)πL 4
微粒到达P点.
m 2qU
答:(1)微粒穿过B板小孔时的速度为v=
;
2qU m
(2)Q带负电荷,电量为:Q=
; 2U k
(3)从释放微粒开始,经过t=t1+t2=(2d+
)πL 4
微粒到达P点.
m 2qU