15.如圖所示為一種粒子約束裝置,橫截面abcd是邊長為L的正方形,將裝置分成左右兩部分。左側(cè)是寬度為
的勻強電場區(qū)域,電場方向豎直向下;右側(cè)是長為x(x未知)的長方體勻強磁場區(qū)域,磁場方向水平向右,長方體右側(cè)面efgh內(nèi)有一個光屏。粒子源射出一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子,以速度v
0從pq中點水平射入勻強電場區(qū)域,恰好從圖中abcd面的中心O點進入長方體區(qū)域,粒子在右側(cè)磁場內(nèi)運動過程中,到達光屏之前恰好未離開長方體區(qū)域,粒子重力不計。
(1)求粒子到達O點時的速度大小v和左側(cè)區(qū)域中的電場強度大小E;
(2)若粒子打在光屏上Q點時的速度恰好和經(jīng)過O點時的速度相同,求磁感應(yīng)強度大小B和OQ兩點間距離x;
(3)若將光屏移至和點距離
,求粒子打到光屏上的位置到O點的距離l。