16.如圖甲所示,豎直放置的、正對的金屬板A、B中間開有小孔,小孔的連線沿水平正對金屬板C、D的中間線,粒子源S可以連續(xù)產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,其比荷為
=5.0×10
7C/kg,粒子飄入A板的初速度可不計。C、D板長度均為L=0.2m,間距為d=
L=
×0.2m。在離金屬板C、D右端ΔL=
=0.1m處有一個足夠大光屏。已知A、B板的電勢差為U
0=75V,當(dāng)C、D間所加電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示時,所有飄入的粒子恰好都能不與極板碰撞打在熒光屏上。由于粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電場變化的周期(電場變化的周期T未知),故可認(rèn)為每個粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時受到的電場力恒定。粒子重力以及粒子間的相互作用力不計。
(1)求圖乙中電壓的最大值U
max和粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的最大速度v
max。
(2)粒子打在熒光屏上的范圍。