在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場,柱的橫截面是以O(shè)為圓心,半徑為R的圓,AB為圓的直徑,如圖所示。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場,速度方向與電場的方向垂直。已知剛進(jìn)入電場時(shí)速度為零的粒子,自圓周上的C點(diǎn)以速率v
0穿出電場,AC與AB的夾角θ=60°.運(yùn)動中粒子僅受電場力作用。
(1)求電場強(qiáng)度的大??;
(2)為使粒子穿過電場后的動能增量最大,該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大?
(3)為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mv
0,該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大?