如图甲所示,在水平放置的两平行金属板的右侧存在有界的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场边界MN和
如图甲所示,在水平放置的两平行金属板的右侧存在有界的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场边界MN和PQ与平行板的中线OO✀垂直.金属板的下极板接地,上极板的电压u随时间变化的情况如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T.现有带正电的粒子以v0=3×105m/s的速度沿两板间的中线OO✀连续进入电场,经电场后射入磁场.已知带电粒子的比荷qm=1.0×108C/kg,在t=0.10s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场.假设在粒子通过电场区的极短时间内极板间的电压可以看作不变,粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计.(1)求t=0.10s时刻射入电场的带电粒子射出电场时的速度大小和方向.(2)为使t=0.10s时刻射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出,该匀强磁场区的宽度至少为多大?(3)若磁场的宽度足够大,对任何时刻以v0射入电场的带电粒子,射入磁场后,从磁场射出的出射点和入射点间的距离x的大小是否相等?若不相等,求出x的变化范围;若相等,求出x的大小.