如圖所示,在平行板電容器的兩板之間,存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B
1=0.40T,方向垂直紙面向里,電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.0×10
5V/m,方向豎直向下,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B
2=0.25T.一束帶電量q=8.0×10
-19C、質(zhì)量m=8.0×10
-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.2m)的Q點(diǎn)垂直y軸射向磁場(chǎng)區(qū),粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)后從A點(diǎn)處穿過x軸,速度方向與x軸正向夾角為θ=60°,不計(jì)離子重力,求:
(1)離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大?
(2)矩形磁場(chǎng)區(qū)的最小面積;
(3)粒子在矩形磁場(chǎng)中所經(jīng)歷的時(shí)間.