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磁場和勻強電場,磁感應強度B
1=0.40T,方向垂直紙面向里,電場強度E=2.0×10
5V/m,方向豎直向下,PQ為板間中線.緊靠平行板右側邊緣xOy坐標系的第一象限內(nèi),有一垂直紙面的矩形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度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點射入平行板間,沿中線PQ做直線運動,穿出平行板后從y軸上坐標為(0,0.2m)的Q點垂直y軸射向磁場區(qū),粒子飛出磁場區(qū)后從A點處穿過x軸,速度方向與x軸正向夾角為θ=60°,不計離子重力,求:
(1)離子運動的速度為多大?
(2)矩形磁場區(qū)的最小面積;
(3)粒子在矩形磁場中所經(jīng)歷的時間.