解答:解:(1)由题意可知,粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动,轨道半径为:r
1=L;
由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式得到:
qvB=m
解得:
=;
(2)粒子从O点到N点过程中,竖直向上做速度为v
0的匀速直线运动,则:
t
1=
水平向右做末速度为零的匀减速直线运动,则:
L=
a由牛顿第二定律得:
QE=ma
解得:
E=2B
0v
0;
(3)带电粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ内做匀速圆周运动,同理由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式可得:
r
2=
粒子从N点出发再回到N点的运动轨迹如图所示:
在区域Ⅰ中匀速圆周运动周期:T
1=
;
在区域Ⅰ中运动的时间:t
2=
T1×2=
;
在区域Ⅱ和区域Ⅲ中匀速圆周运动周期:T
2=
=;
在区域Ⅱ和区域Ⅲ中运动时间:t
2=
T2+T2+T2=;
所以t=t
2+t
3=
;
答:(1)该粒子的比荷
为
;
(2)该粒子从O点运动到N点的时间为
,匀强电场的电场强度E为2B
0v
0;
(3)粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t为
.