(18分)如图(a)所示,平行金属板

和

间的距离为

,现在

、

板上加上如图(b)所示的方波形电压,

=0时

板比

板的电势高,电压的正向值为

,反向值也为

,现有由质量为

的带正电且电荷量为

的粒子组成的粒子束,从

的中点

以平行于金属板方向

的速度

不断射入,所有粒子不会撞到金属板且在

间的飞行时间均为

,不计重力影响。试求:

(1)粒子射出电场时的速度大小及方向;
(2)粒子打出电场时位置离

点的距离范围;
(3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能到达圆形磁场边界的同一个点,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?