某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子.密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后粒子缓慢通过小孔O
1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O
2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.收集室的小孔O
3与O
1、O
2在同一条水平线上.实验发现:半径为r
的粒子,其质量为m
、电量为q
,刚好能沿O
1O
3直线射入收集室.不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力.(球形体积和球形面积公式分别为V
球=
πr
3,S
球=4πr
2).求:
(1)图中区域II的电场强度E;
(2)半径为r的粒子通过O
2时的速率v;
(3)试讨论半径r≠r
的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转.
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