如图所示,半径为
L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为

。长度也为
L1、电阻为
R的金属杆
ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着
a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为

。通过导线将金属杆的
a端和金属环连接到图示的电路中(连接
a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻
R1=
R,滑片
P位于
R2的正中央,
R2的总阻值为4
R),图中的平行板长度为
L2=2m,宽度为
d=2m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度
v0=0.5m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为
B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大。(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:

(1)在0~4s内,平行板间的电势差
UMN ;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度
B2应满足的条件。