1. (2017·新余模拟)

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：

1. （1） 最初金属圆筒不带电时，则

   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；

3. （2） 若电子束以初速度v₀进入磁场，电子都能打到金属圆筒上（不会引起金属圆筒内原子能级跃迁），则当金属圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r₀的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用和金属筒的电阻，求此时金属圆筒的电势φ和金属圆筒的发热功率P．（取大地电势为零）