如图,以
O点为圆心、半径为
R的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为
B,线段

是圆的一条直径,有一个质量为
m、电荷量为+
q的离子在纸面内从
P点射入磁场,射入磁场时速度方向与

的夹角为30°.重力不计.

(1)若离子在

点离开圆形磁场区域,求离子的速度大小
v0;
(2)现有大量该种离子,速率大小都是

,在纸面内沿各个方向通过
P点进入圆形磁场区域,试通过计算找出离子只能在圆周的哪一部分射出圆形区域(不计离子间相互作用);
(3)若在圆形区域左侧还存在一个以

、

为边界的条形区域磁场,磁感应强度大小与圆形区域内相同,两边界间距

,且有

,其中

与圆形区域相切.研究(2)问中离子的运动,求“射出圆形区域时的位置”与
P点相距最远的那些离子,它们从
P点进入圆形区域直到离开条形区域所用的时间.