1. (2020高三上·诸暨月考) 如图所示，水平x轴的坐标原点为O，在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴下方的MNQP区域内存在沿半径向外的径向电场，边界MN和PQ分别是半径为 和 的四分之一圆弧，圆心均为O，电场中距离O点r处的场强大小为 （其中a为常数）。在MP之间垂直电场线方向持续射入质量为m、电荷量为q的带电粒子，单位时间内、单位长度射入的粒子数n与入射点到O点的距离r之间满足关系式： 。已知磁感应强度大小为 ，每个粒子进入电场后均以O为圆心做匀速圆周运动，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。

1. （1） 判断带电粒子是带正电还是负电？分析MP之间的粒子到O点的距离r越大，它的速度是越大还是越小？
3. （2） 假设磁场区域为一边与x轴重合的矩形区域，所有进入磁场的粒子均能完成半个圆周，求该矩形区域的最小面积；
5. （3） 现在x轴上固定长度为 的收集板，其左端点恰好位于O点，粒子打到收集板后立即被吸收，求该收集板受到粒子冲击力的大小。