如图所示,图面内有竖直线DD',过DD'且垂直于图面的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ两区域。区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B(图中未画出);区域Ⅱ有固定在水平面上高h=2l、倾角
的光滑绝缘斜面,斜面顶端与直线DD'距离s=4l,区域Ⅱ可知竖直方向的大小不同的匀强电场(图中未画出);C点在DD'上,距地面高H=3l。零时刻,质量为m、带电荷量为q的小球P在K点具有大小
、方向与水平面夹角
的速度,在区域Ⅰ内做半径r=3l/π的匀速圆周运动,经C点水平进入区域Ⅱ。某时刻,不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放,在某处与刚运动到下颚面的小球P相遇。小球视为质点,不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响。l已知,g为重力加速度。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若小球A、P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA;
(3)若小球A、P在时刻
(β为常数)相遇于斜面某处,求此情况下区域Ⅱ的匀强电场的场强E,并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向。
