2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天工程达到了一个新高度,极大激发了同学们探索太空的热情。某同学设计的“太空粒子探测器”的加速、偏转部分原理简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为
O1,外圆弧面
AB,内圆弧面
CD,内外圆弧面电势差大小为
U。在
O1点右侧有一与直线相切于
O1半径为
R的的圆形磁场区域,圆心为
O2,圆内(及圆周上)存在垂直纸面的匀强磁场,
O1、
E、
F为圆周的三等分点。假设太空中漂浮着质量为
m,电量为
q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到
AB圆弧面上,并被加速电场由静止开始加速到
CD圆弧面上,再由
O1点进入磁场偏转,其中沿
O1O2,连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从
E点偏出,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。求:
(1)粒子到达
O1点时速度
v的大小;
(2)圆形磁场区域的磁感应强度;
(3)从磁场圆边界

圆弧
O1E和

圆弧
EF射出的粒子数之比。
