如图(a)所示,平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直金属板的靶 MN。现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0,反向值也为U0,现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的某一初速射入。设粒子能全部打在靶 MN上,而且所有粒子在AB间的飞行时间均为T,不计重力影响,试问:
(1)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?
(2)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0,m、d、q,T的关系式即可) 。
(3)电场力对每个击中靶MN的带电粒子所做的总功是否相等?若相等,请证明并求出此功的数值;若不相等,求出此功的数值范围。