18. 如图所示,在Oxy坐标系x>0,y>0区域内充满垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。磁场中放置一长度为L 的挡板,其两端分别位于x、y 轴上M、N两点, $\angle O M N { = } 6 0 ^ { \circ }$ ,挡板上有一小孔K位于MN中点。△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。位于y 轴左侧的粒子发生器在 $0 < y < \frac { \sqrt { 3 } } { 2 } L$ 的范围内可以产生质量为 m,电荷量为+q 的无初速度的粒子。粒子发生器与y 轴之间存在水平向右的匀强加速电场,加速电压大小可调,粒子经此电场加速后进入磁场,挡板厚度不计,粒子可沿任意角度穿过小孔,碰撞挡板的粒子不予考虑,不计粒子重力及粒子间相互作用力。
(1)求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压 $U _ { 0 } \}$
(2)调整加速电压,当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动,求第一象限中电场强度的大小和方向;
(3)当加速电压为 $\frac { q B ^ { 2 } L ^ { 2 } } { 2 4 m }$ 时,求粒子从小孔K射出后,运动过程中距离y轴最近位置的坐标。

参考答案
(1) $U _ { 0 } = \frac { q B ^ { 2 } L ^ { 2 } } { 8 m }$; (2) $E = { \frac { q B ^ { 2 } L } { 4 m } }$ ,方向沿x轴正方向; (3) $d _ { \mathrm { m } } = { \frac { ( 3 - { \sqrt { 3 } } ) L } { 1 2 } }$