(题文)如图所示,半径足够大的两半圆形区域
I和
II中存在与纸面垂直的匀强磁场,两半圆形的圆心分别为
O,
O’,两条直径之间有一宽度为
d的矩形区域,区域内加上电压后形成一匀强电场。一质量为m,电荷量为+
q的带电粒子(不计重力),以初速度
v0从
y点沿与直径成θ=30
o角的方向射入区域
I,而后从
N点沿与直径垂直的方向进入电场,
N点与
y点间的距离为
L0,粒子第一次离开电场时的速度为2
v0,随后将两直径间的电压调为原来的2倍,粒子又两进两出电场,最终从
P点离开区域
II。已知
P点与圆心为
O’的直径间的距离为
L,与最后一次进入区域
II时的位置相距
L,求:

(1)区域
I内磁感应强度B
1的大小与方向;
(2)矩形区域内原来的电压和粒子第一次在电场中运动的时间;
(3)大致画出粒子整个运动过程的轨迹,并求出区域
II内磁场的磁感应强度B
2的大小;
(4)粒子从
y点运动到
P点的时间。