3.
某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零,经加速电压U加速后,形成细柱形的质子流,细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场,再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域,最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定,方向沿半径指向圆心O,圆
与OP相切于P点,
, 圆形区域的半径为R,Q点位于OP上方
处,已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计,求: