如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值U
m之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ= 45°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值U
m时,粒子恰垂直打在CD板上。求:


(1)当M、N两板间电压取最大值U
m时,粒子射入磁场的速度v
1的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间t
m;
(4)CD板上可能被粒子打中区域的长度S。