如圖所示,空間有場強(qiáng)E=0.5N/C的豎直向下的勻強(qiáng)電場,長l=0.3
m的不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=0.01kg的不帶電小球A,拉起小球至繩水平后,無初速釋放.另一電荷量q=+0.1C、質(zhì)量與A相同的小球P,以速度v
0=3
m/s水平拋出,經(jīng)時(shí)間t=0.2s與小球A在D點(diǎn)迎面正碰并粘在一起成為小球C,碰后瞬間斷開輕繩,同時(shí)對小球C施加一恒力,此后小球C與D點(diǎn)下方一足夠大的平板相遇.不計(jì)空氣阻力,小球均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s
2.
(1)求碰撞前瞬間小球P的速度.
(2)若小球C經(jīng)過路程s=0.09m到達(dá)平板,此時(shí)速度恰好為0,求所加的恒力.
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變,在D點(diǎn)下方面任意改變平板位置,小球C均能與平板正碰,求出所有滿足條件的恒力.