20.
(2020高二上·温州期末)
某研究学习小组设计如图游戏装置。整条联通的轨道竖直圆轨道与其两侧水平轨道组成,且圆轨道底部与两侧水平轨道平滑连接水平轨道FG右端固定一块竖直挡板N,挡板N的左侧区域AA'与BB'间有一匀强电场,场强方向水平向右。在水平轨道的P点静止释放一质量m=0.02kg,电荷量为q=2×10
-3C的带电小球(可视作点电荷),若小球与N挡板碰撞,电荷量减小为碰前的k倍(k<1,碰撞前后机械能不变。已知整条轨道均是绝缘光滑的,圆轨道半径为R=0.3m,AA'与BB'间的电势差U=600V,间距为d=0.4m,P点距离BB'为
d,不计空气阻力,设BB'处的电势为零,则: