如图甲所示,在边界
MN左侧空间存在如图乙所示周期性变化的匀强磁场(规定磁场垂直纸面向里为正方向)。一个质量为
m、电荷量为+
q的粒子以水平初速度
v0沿
x轴正向做匀速直线运动。
t=0时刻,粒子刚经过坐标原点
O,之后由于磁场作用使得粒子再次通过
O点时速度方向与
x轴负方向成60°角向左下方。已知磁场边界
MN的直线方程为
x=4
L。不计粒子重力,忽略磁场变化产生的影响。(
B0大小未知)求:


(1)
t1与
t0应满足什么关系?
(2)若粒子通过
O点能做周期性运动,且
t0小于粒子在磁场中做圆周运动的周期。则粒子在磁场中运动的周期不会超过多大?
(3)满足(2)条件的
B0应为多少?