实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子,某两级串列加速器外形设计酷似“U"型,其结构如图所示,其中ab、cd为底面为正方形的长方体加速管,加速管长为L,底面边长为

且两加速管底面在同一平面内。两加速管中心轴线间的距离为

,加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面b、d的下方区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场,磁感强度大小为B。现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从a端面输入,在ab管中被加速后,垂直进入匀强磁场,到达d处时,可被设在d处的特殊装置将其电子剥离(粒子速度不变,特殊装置大小可忽略),成为三价正粒子,沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管轴线加速,已知b、d两端电势相等,a、c两端电势相等, 元电荷为e,该粒子质量为m,不计粒子重力及粒子间相互作用力。

(1)试求a、b两端面之间的电势差;
(2)仅改变加速管电压,则粒子在加速器中经历的最短时间是多少;
(3)实际工作时,磁场可能会与设计值B有一定偏差

,而会以

至

间的某一确定值工作,若要求至少有90%的粒子能成功加速,试求偏差

的最大值。