如图所示为一种质谱仪的工作原理图,圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为
B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,所有带电粒子经加速电压
U加速后从小孔
C射出,由磁场边界
OP上
N点垂直
OP进入磁场区域,然后均从边界
OQ射出,已知
ON=l.

(1) 若由静止开始加速的某种粒子X从边界
OQ射出时速度方向与
OQ垂直,其轨迹如图中实线所示,求该粒子的比荷

;
(2) 若由静止开始加速的另一种粒子Y比荷是X粒子的

,求该粒子在磁场区域中运动的时间
t;
(3) 由于有些粒子具有垂直于加速电场方向的初速度,导致粒子束以小发散角(纸面内)从
C射出,这些粒子在
CN方向上的分速度均相同,求
CN长度
d调节为多少时,可使一束X粒子从边界
OQ射出后能在磁场区域右侧
D点处被全部收集到(点
D与
C关于∠
POQ的角平分线
OH对称,部分粒子轨迹如图中虚线所示).