久留米大学物理2012年第3問

図3のように、真空中に平行に置いた間隔$d$[m]の2枚の薄い極板PとQの間に電圧$V$[V]を加え、極板間に極板に垂直で一様な電界をつくる。質量$m$[kg]、電荷$q$[C]の正の荷電粒子を、この電界で、極板Pの中央の表面から初速0で加速し、極板Qの中央の小さな穴から飛び出させ、極板Qの右側の空間に入れる。この空間は紙面の裏から表向きに磁束密度$B$[T]の一様な磁界が加えられている。磁界に垂直に入射した荷電粒子は等速円運動を行い、極板Qの穴を通過してから半周した点Rに到達する。次の問に答えなさい。
kurume-2012-physics-3-1
  1. 極板PとQの間の電界の強さはいくらか。また、この電界による荷電粒子の加速度の大きさはいくらか。
    荷電粒子が極板Qの穴に到達するときの速さはいくらか。また、荷電粒子が極板Pの表面から極板Qの穴に到達するまでの時間はいくらか。
  2. 極板Qの右側の空間で、荷電粒子が磁界から受ける力の名称は何か。その力の大きさはいくらか。また、等速円運動の半径はいくらか。荷電粒子が極板Qの穴から点Rに到達するまでの時間はいくらか。