16、(1)解:粒子进入A、B后应做类平抛运动,设在A、B板间运动时加速度大小为a,时间为t1 , 在MN界面处速度为v,沿MN的分速度为vy , 偏转位移为y,v与水平夹角为α,运动轨迹如图
则: l=v_0 t_1 ①
y_1=〖1/2 at_1〗^2 ②
a=(U_AB q)/dm ③
v_Y=at_1 ④
"tan" α=v_Y/v_0 ⑤
由以上各式,代入数据求得: y=0.03" m" , v_Y=1.5×〖10〗^6 " m/s" , "tan" α=3/4
故粒子通过MN界面时的速度为: v=√(〖v_0〗^2+〖v_Y〗^2 )=2.5×〖10〗^6 " m/s"
(2)解:带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其运动轨迹与PS线交于a点,设a到中心线的距离为Y
则:
解得: Y=0.12" m"
(3)解:粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动,设圆周运动的半径为r,由几何关系得:
v_0/v=Y/r ,即 r=0.15" m"
由 k qQ/r^2 =m v^2/r 得: Q=(mrv^2)/kq=1.0×〖10〗^(-8) " C"