如图所示,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区,恰好做匀速直线运动。求:
(1)金属板a、b间电压U的大小_____
(2)若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍,粒子将击中上极板,求粒子运动到达上极板时的动能大小_____
(3)若撤去电场,粒子能飞出场区,求m、v0、q、B、l满足的关系_______
(4)若满足(3)中条件,粒子在场区运动的最长时间_____