扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图:Ⅰ、Ⅱ两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为
L,磁场方向相反且垂直纸面。一质量为
m,电量为-
q,重力不计的粒子,从靠近平行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为
U,粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平和方向夹角


(1)当Ⅰ区宽度

、磁感应强度大小

时,粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为

,求
B0及粒子在Ⅰ区运动的时间
t0(2)若Ⅱ区宽度

磁感应强度大小

,求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差
h(3)若

、

,为使粒子能返回Ⅰ区,求
B2应满足的条件
(4)若

,

,且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射出的方向总相同,求
B1、
B2、
L1、
、L2、之间应满足的关系式。