如图所示,
x轴正方向有以(0,0.10m)为圆心、半径为
r=0.10m的圆形磁场区域,磁感应强度B=2.0×10
-3T,方向垂直纸面向里。PQ为足够大的荧光屏,在MN和PQ之间有方向竖直向下、宽度为2
r的匀强电场(MN与磁场的右边界相切)。粒子源中有带正电的粒子不断地由静止电压U=800V的加速电场加速。粒子经加速后,沿
x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域,再经电场作用恰好能垂直打在荧光屏PQ上,粒子重力不计。粒子的比荷为

=1.0×10
10C/kg,

。求:

(1)粒子离开磁场时速度方向与
x轴正方向夹角的正切值。
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
(3)将粒子源和加速电场整体向下平移一段距离
d(d<r),粒子沿平行于
x轴方向进入磁场且在磁场中运动时间最长。求粒子在匀强磁场和匀强电场中运动的总时间(计算时π取3)。