如图所示是汤姆生当年用来测定电子比荷的实验装置,真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极,圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点,直径与极板C、D的长度相等。已知极板C、D间的距离为d,C、D的长度为L1=4d,极板右端到荧光屏的距离为L2=10d。由K发出的电子,不计初速,经A与K之间的高电压加速后,形成一束很细的电子流,电子流沿C、D中心线进入板间区域,A与K之间的电压为U1。若C、D间无电压无磁场,则电子将打在荧光屏上的O点;若在C、D间只加上电压U2,则电子将打在荧光屏上的P点,若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。求:
(1)电子的比荷表达式。
(2)P点到O点的距离h1。
(3)若C、D间只有上面的磁场而撤去电场,则电子又打在荧光屏上的Q点(图中未标出),求Q点到O点的距离h2。已知tan2=2tan/(1-tan2)