如图所示,空间有场强E=0.5N/C的竖直向下的匀强电场,长l=0.3
m的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=0.01kg的不带电小球A,拉起小球至绳水平后,无初速释放.另一电荷量q=+0.1C、质量与A相同的小球P,以速度v
0=3
m/s水平抛出,经时间t=0.2s与小球A在D点迎面正碰并粘在一起成为小球C,碰后瞬间断开轻绳,同时对小球C施加一恒力,此后小球C与D点下方一足够大的平板相遇.不计空气阻力,小球均可视为质点,取g=10m/s
2.
(1)求碰撞前瞬间小球P的速度.
(2)若小球C经过路程s=0.09m到达平板,此时速度恰好为0,求所加的恒力.
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在D点下方面任意改变平板位置,小球C均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力.