16. 如图甲所示,竖直面
MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为
m、电荷量为
q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度
沿
PQ向右做直线运动若小球刚经过
D点时(
t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过
D点时与
PQ连线成
角,已知
D、
Q间的距离为
,
小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g.求:
(1)电场强度
E的大小
(2)
与
的比值
(3)小球过
D点后做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出此时磁感应强度
及运动的最大周期
的大小,并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹.