在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界.磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒,圆心O到MN的距离OO1=2R,金属圆筒轴线与磁场平行.金属圆筒用导线通过一个电阻r0接地,最初金属圆筒不带电.现有一电子枪对准金属圆桶中心O射出电子束,电子束从静止开始经过加速电场后垂直于左边界MN向右射入磁场区,已知电子质量为m,电量为e.电子重力忽略不计.求:
a.当加速电压为U时,电子进入磁场时的速度大小;
b.加速电压满足什么条件时,电子能够打到圆筒上;