15.地球周?chē)坏写艌?chǎng),還有電場(chǎng)。如圖,在赤道上一個(gè)不太高的空間范圍內(nèi),有垂直紙面向里(水平向正北)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一群質(zhì)量均為m,電量均為q的帶正電宇宙粒子射向地面;取距水平地面高度為h的P點(diǎn)觀察,發(fā)現(xiàn)在如圖所示水平線以下180°方向范圍內(nèi)都有該種粒子通過(guò)P點(diǎn),且速度大小都為v:所有粒子都只受勻強(qiáng)電磁場(chǎng)的作用力,求:
(1)若有些粒子到達(dá)了地面,這些粒子的撞地速度大??;
(2)若要所有粒子都不能到達(dá)地面,v的最大值是多少;
(3)若v=
,且
=h,過(guò)P點(diǎn)的這些粒子打在地面上區(qū)域的長(zhǎng)度。注:本小問(wèn)結(jié)果用h表示,cos0.43π≈
,
≈5。