(1)分析知竖直向下喷出的微粒到B板所用时间最短
对微粒由牛顿定律知
qE+mg=ma………1分
由运动学公式知
d=
v0t+
at2………2分
代入数据可得
a="20" m/s
2 t="0.1" s………2分
(2)分析知所形成的图形为圆形,圆形的半径为沿水平方向喷出的粒子的水平位移的大小对沿水平方向喷出的粒子分析
竖直方向上
d=
at′
2………………1分
水平方向上l=
v0t′………………1分
代入数据可得t′="0.3" sl="2.4" m………1分
所以圆形面积为s=πl
2≈18 m
2…………2分
(3)因为微粒在两板间满足
qE=mg所以微粒做匀速圆周运动…………………1分
设轨道半径为
R,由牛顿定律知
Bqv0=
m…………………1分
代入数据可得
R="0.9" m……………1分
分析可知水平向右喷出的微粒能打到
B板的右侧最远点并设该点为
M点,
P点正下方对应点为
O点,则
lOM=
R="0.9" m……………2分
竖直向下喷出的微粒轨迹与
B板相切于
N点,此点为所能打到的
B板左侧最远点,
则
lON=
R="0.9" m 1分
所以B板被油漆微粒打中的区域的长度为
L=
lOM+lON="1.8" m 1分