如图甲所示,建立坐标系,两平行极板、垂直于轴且关于轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于平面向里。位于极板左侧的粒子源沿轴间右连接发射质量为、电量为、速度相同、重力不计的带电粒子在时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。
已知=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在时,刻经极板边缘射入磁场。上述、、、、为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压的大小。
(2)求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。