如图，两个半圆状同心圆弧，分别交于坐标轴上的a、b、c点和d、e、f点．大圆半径为 ， 辐向电场（电场方向由原点O向外）分布于两圆弧之间，其间的电势差为U₀；圆弧abc内为无场区．半圆弧def外侧区域有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，其上边界在处，O点处有一粒子源，可以在xOy平面内向x轴上方各个方向均匀射出带正电的粒子（粒子的质量为m、电荷量为q），初速度均为 ， 先后经过电场和磁场区域。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求：