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20.圖17是某裝置的垂直截面圖,虛線A₁A₂是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線,勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A₁A₂的右側(cè)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向垂直紙面向外,A₁A₂的垂直截面上的水平線夾角為45°,在A₁A₂左側(cè),固定的薄板和等大的擋板均水平放置,它們與垂直截面交線分別為S₁、S₂，相距L=0.2m.在薄板上P處開一小孔,P與A₁A₂線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng).在小孔處裝一個(gè)電子快門,起初快門開啟,一旦有帶正電微粒剛通過小孔,快門立即關(guān)閉,此后每隔T=3.0×10^-3開啟一次并瞬間關(guān)閉.從S₁S₂之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v₀的帶正電微粒,它經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔.通過小孔的微粒與擋板發(fā)生碰撞而反彈,反彈速度大小是碰前的0.5倍.

(1)經(jīng)過一次反彈直接從小孔射出的微粒,其初速度v₀應(yīng)為多少?

(2)求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的時(shí)間.

(忽略微粒所受重力影響,碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移,已知微粒的荷質(zhì)比1.0×10³C/kg.只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng))

圖17