如图所示,两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场,两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接,在线圈内有一方向垂直线圈平面向里,磁感应强度变化率为
的匀强磁场B
1.在两导体板之间还存在有理想边界的匀强磁场,匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、ST、PQ,磁感应强度大小均为B
2,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d
1,Ⅱ区域的高度为d
2.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从MN板上方的O点由静止开始下落,穿过MN板的小孔进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,Ⅱ区域的高度d
2足够大,带电小球在运动中不会与PQ板相碰,重力加速度为g.
(1)求线圈内匀强磁场的磁感应强度变化率;
(2)若带电小球运动后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O′点由静止开始下落,为使带电小球运动后仍能回到O′点,在其他条件不变的前提下,仅将磁场II上边界ST向下移动一定距离,求磁场II上边界ST向下移动的距离y.