如图所示,足够大的荧光屏
ON垂直
xOy坐标面,与
x轴夹角为30°,当
y轴与
ON间有沿+
y方向、场强为
E的匀强电场时,一质量为
m、电荷量为-
q的离子从
y轴上的
P点,以速度
v0、沿+
x轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的
M点(图中未标出).现撤去电场,在
y轴与
ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场,相同的离子仍以速度
v0从
y轴上的
Q点沿+
x轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的
M点,离子的重力不计.求:

(1)离子在电场中运动的时间
t1;
(2)
P点距
O点的距离
y1和离子在磁场中运动的加速度大小
a;
(3)若相同的离子分别从
y轴上的不同位置以速度

(

>0,
k为常数)、沿+
x轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,
k应满足的条件.