竖直放置的平行金属板M、N相距d=0.2m,板长L
0=5m,板间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,极板按如图所示的方式接入电路.足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置,导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度也为B.电阻为r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好.已知滑动变阻器的总阻值为R=4Ω,滑片P的位置位于变阻器的中点.有一个质量为m=1.0×10
-8kg、电荷量为q=+2.0×10
-5C的带电粒子,从两板中间左端沿中心线水平射入场区.不计粒子重力.
(1)若金属棒ab静止,求粒子初速度v
0多大时,可以垂直打在金属板上?
(2)当金属棒ab以速度v匀速运动时,让粒子仍以相同初速度v
0射入,且从两板间沿直线穿过,求金属棒ab运动速度v的大小和方向.
(3)若将极板M、N间的磁场撤掉,其他条件不变,仍让粒子以相同初速度v
0射入,要使粒子能打在极板上,则金属棒ab匀速运动的速度v至少多大?