在现代科学实验室中,经常用磁场来控制带电粒子的运动。有这样一个仪器的内部结构简化如图:1、2两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于纸面。一质量为m、电量为-q,重力不计的粒子,粒子以速度V平行于纸面射入1区,射入时速度与水平方向夹角θ=30 °。
(1)当1区磁感应强度大小B1=B0时,粒子从1区右边界射出时速度与竖直边界方向夹角为60°,求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t。
(2)若2区B2=B1=B0,求粒子在1区的最高点与2区的最低点之间的高度差h。
(3)若B1=B0,为使粒子能返回1区,求B2应满足的条件。