波蕩器是利用同步輻射產(chǎn)生電磁波的重要裝置，它能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺。其裝置簡化模型如圖所示，n個互不重疊的圓形勻強磁場沿水平直線分布，半徑均為R，磁感應(yīng)強度大小均相同，方向均垂直紙面，相鄰磁場方向相反、間距相同，初始時磁感應(yīng)強度為B₀。一重力不計的帶正電粒子，從靠近平行板電容器P板處由靜止釋放，PQ極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面從A點射入波蕩器，射入時速度與水平直線夾角為θ，θ在0～30°范圍內(nèi)可調(diào)。
（1）若粒子入射角θ=0°，粒子恰好能從O₁點正下方離開第一個磁場，求粒子的比荷k；
（2）若粒子入射角θ=30°，調(diào)節(jié)AO₁的距離d、磁場的圓心間距D和磁感應(yīng)強度的大小，可使粒子每次穿過水平線時速度與水平線的夾角均為30°，最終通過同一水平線上的F點，A到F的距離為

L

=

2

3

n

R

，求D的大小和磁感應(yīng)強度B₁的大?。?br />（3）在（2）問的情況下，求粒子從A運動到F的時間。