15.如圖甲所示,在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C
1、C
2,兩板間距為d
1=L,板間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,兩板右端在y軸上,板C
1與x軸重合,在其左端緊貼桌面有一小孔M,小孔M離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L。在第Ⅳ象限垂直于x軸放置一塊平行于y軸的豎直平板C
3,平板C
3在x軸上垂足為Q,垂足Q與原點(diǎn)O相距d
2=
L?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球從桌面上的P點(diǎn)以初速度v
0垂直于電場方向射出,剛好垂直C
1板穿過M孔進(jìn)入磁場。已知小球可視為質(zhì)點(diǎn),P點(diǎn)與小孔M在垂直電場方向上的距離為s,不考慮空氣阻力。
(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??;
(2)要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板C
3上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍;
(3)若t=0時(shí)刻小球從M點(diǎn)進(jìn)入磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間周期性變化,取豎直向上為磁場的正方向,如圖乙所示,磁場的變化周期
,小孔M離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離
,求小球從M點(diǎn)打在平板C
3上所用的時(shí)間。