在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以
O 为圆心,半径为
R 的圆,
AB 为圆的直径,如图所示。质量为
m ,电荷量为
q(q>0) 的带电粒子在纸面内自
A 点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的
C 点以速率
v0 穿出电场,
AC 与
AB 的夹角
θ=60° .运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为 mv0 ,该粒子进入电场时的速度应为多大?