如圖所示,A為位于一定高度處的質量為m=1×10
-5kg、帶電荷量為q=+1×10
-6C的微粒,B為位于水平地面上的質量為M的用特殊材料制成的長方形空心盒子,盒子與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,盒內存在著豎直向上的勻強電場,場強大小E=1×10
3N/C,盒外存在著豎直向下的勻強電場,場強大小也為E,盒的上表面開有一系列略大于微粒的小孔,孔間距滿足一定的關系,使得微粒進出盒子的過程中始終不與盒子接觸.當微粒A以1m/s的速度從孔1進入盒子的瞬間,盒子B恰以v
1=0.4m/s的速度向右滑行.設盒子足夠長,取重力加速度g=10m/s
2,不計微粒的重力,微粒恰能順次從各個小孔進出盒子.試求:
(1)從微粒第一次進入盒子至盒子停止運動的過程中,盒子通過的總路程;
(2)微粒A從第一次進入盒子到第二次進入盒子所經歷的時間;
(3)盒子上至少要開多少個小孔,才能保證微粒始終不與盒子接觸.