如图所示,匀强磁场B1垂直于光滑金属导轨平面向里,导体棒ab在平等于导轨的接力F作用下做匀加速运动,使电压表计数保持U不变。已知变阻器最大阻值为R1,定值电阻阻值为R2,平行金属板MN相距为d。一个带电荷量为+q,质量为m的粒子,由静止开始从O1加速经O2小孔垂直AC边射入匀强磁场区。已知该磁场的磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,其边界AD距O1O2的连线的距离为h。
(1)R1的滑动头位于最右端时,MN两极间电场强度多大?
(2)调节R1的滑动头,使MN间电压为U时,粒子进入B2磁场后击中AD边界,求粒子在磁场中沿AD边界方向的射程S。(不计粒子重力)
(3)判断拉力F能否为恒力以及F的方向(不需要说明理由)