在粒子物理学的研究中,经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示,在真空室内的
P点,能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为+
q、质量为
m的粒子(不计重力),粒子的速率都相同。
ab为
P点附近的一条水平直线,
P到直线
ab的距离
PC=
L,
Q为直线ab上一点,它与P点相距
PQ=

。当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为
B的匀强磁场时,水平向左射出的粒子恰到达
Q点;当
ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时,所有粒子都能到达
ab直线,且它们到达
ab直线时动能都相等,其中水平向左射出的粒子也恰好到达
Q点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)粒子的发射速率;
(2)
PQ两点间的电势差;
(3)仅有磁场时,能到达直线
ab的粒子所用最长时间和最短时间。