在水平地面上方的足夠大的真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域,且電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向始終平行,在距離水平地面的某一高度處,有一個(gè)帶電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn),以垂直于電場(chǎng)方向的水平初速度v0進(jìn)入該真空室內(nèi),取重力加速度為g。求:
(1)若要使帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入真空室后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小及所有可能的方向;
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽時(shí),為保證帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入真空室后做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向應(yīng)滿足的條件;
(3)若帶電質(zhì)點(diǎn)在滿足第(2)問(wèn)條件下運(yùn)動(dòng)到空中某一位置M點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng),此后運(yùn)動(dòng)到空中另一位置N點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,求M、N兩點(diǎn)間的豎直高度H及經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)重力做功的功率。