(2009?日照一模)某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立.roy坐標(biāo)系,在y
1=0.1m和y
2=一0.1m處有兩個與z軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成I、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B
1、B
2、B
3其大小滿足B=
2=B
1=2B
3=0.02T,方向如圖甲所示.在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E
1、E
2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng).ABCD是以坐標(biāo)原點(diǎn).為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m.現(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷
=10
8C/kg的帶正電荷的粒子(其重力不計(jì)),粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)BCD三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動,軌跡構(gòu)
成一個“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動.
(1)求電場E
1、E
2的大小和方向.
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場,其他條件不變,仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,使粒子運(yùn)動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且運(yùn)動周期不變,請?jiān)诖痤}紙中的乙圖上Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,并畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場”.