15. 如图所示,在以
O为圆心、半径为
R的圆形区域内有匀强电场,
AB为圆的直径。一质量为
m、电荷量为
q(
q>0)的带电粒子在纸面内自
A点飘入电场(速度很小,可以认为粒子速度为0),从圆周上的
C点以速率
v0穿出,运动过程中粒子仅受电场力作用,且
AC与
AB的夹角
θ=60°。
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子从
A点以不同速度射入电场,求穿出电场时动能增量的最大值;
(3)若粒子进入电场的速度方向与电场方向垂直,为使粒子穿过电场前后速度变化量的大小为
,求该粒子进入电场时的速度应为多大。