20.如图所示,一重力不计的带电粒子从平行板电容器的上极板左边缘处以某一速度沿极板方向射入电容器。若平行板电容器所带电荷量为Q1,该粒子经时间t1恰好打在下极板正中间,若平行板电容器所带电荷量为Q2,该粒子经时间t2恰好沿下极板边缘飞出。不考虑平行板电容器的边缘效应,求两种情况下:
(1)粒子在电容器中运动的时间t1、t2之比;
(2)电容器所带电荷量Q1、Q2之比。
21.如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径.现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直方向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点.设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)小球受到的电场力的大小和方向;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.