如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高400V,一帶正電的粒子電荷量q=10
-10C,質(zhì)量m=10
-20kg,沿兩板中心線RO以初速度v
0=2×10
6m/s飛入平行金屬板,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域,(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響),已知兩界面MN、PS相距為x
0=12cm,D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn),粒子穿過(guò)界面PS后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速率保持不變,最后打在放置于中心線上的熒光屏bc上E點(diǎn)。(E點(diǎn)未畫(huà)出,靜電力常數(shù)k=9.0×10
9N?m
2/C
2,粒子重力忽略不計(jì))
(1)求粒子到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(2)確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)求出粒子從進(jìn)入平行板電場(chǎng)到E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。