磁聚焦被广泛地应用在电真空器件中,如图所示,在坐标xoy中存在有界的匀强聚焦磁场,方向垂直坐标平面向外,磁场边界PQ直线与x轴平行,距x轴的距离为

,边界OQ的曲线方程为y=

(0

),且与边界PO曲线关于x轴对称。在坐标x轴上A处有一粒子源,向着不同方向射出大量质量均为m,电量均为q的带正电粒子,所有粒子的初速度大小相同均为v,粒子通过有界的勻强磁场后者都会聚焦在x轴上的F点。已知A点坐标为(-a,0),F点坐标为(a,0)。不计粒子所受重力和相互作用。则:

(1)匀强磁场的磁感应强度为多少?
(2)粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时,粒子在磁场中运动时间最长,最长时间为多少?