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【如图所示,在xOy平面内存在I、II、III、IV四个场区,y轴右侧存在匀强磁场I,y轴左侧与虚线MN之间存在方向相反的两个匀强电场,II区电场方向竖直向下,III区电场方向竖直向上,P点是MN与x轴】
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问题描述:

如图所示,在xOy平面内存在I、II、III、IV四个场区,y轴右侧存在匀强磁场I,y轴左侧与虚线MN之间存在方向相反的两个匀强电场,II区电场方向竖直向下,III区电场方向竖直向上,P点是MN与x轴的交点.有一质量为m,带电荷量+q的带电粒子由原点O,以速度v0沿x轴正方向水平射入磁场I,已知匀强磁场I的磁感应强度垂直纸面向里,大小为2B0,匀强电场II和匀强电场III的电场强度大小均为E=B0v02,如图所示,IV区的磁场垂直纸面向外,大小为B0,OP之间的距离为4mv0qB0,已知粒子最后能回到O点.

(1)带电粒子从O点飞出后,第一次回到x轴时的位置和时间;

(2)根据题给条件画出粒子运动的轨迹;

(3)带电粒子从O点飞出后到再次回到O点的时间.

申柏华回答:
  (1)带电粒子在磁场I中运动的半径为:R
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