Question

【題目】如圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B=0．10T，磁場區域半徑，左側區圓心為O1，磁場向里，右側區圓心為O2，磁場向外．兩區域切點為C．今有質量m=3．2×10-26kg．帶電荷量q=1．6×10-19C的某種離子，從左側區邊緣的A點以速度v=106m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區穿出．求：

（1）該離子通過兩磁場區域所用的時間．

（2）離子離開右側區域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？（側移距離指垂直初速度方向上移動的距離

Answer 1

【答案】（1）4．19×10-6s．（2）2m

【解析】試題分析：（1）離子在磁場中做勻速圓周運動，在左右兩區域的運動軌跡是對稱的，如圖，設軌跡半徑為R，圓周運動的周期為T，由牛頓第二定律得，，又因：，聯立可得，

，解得：R=2m，由軌跡圖知，則θ=30°

所以全段軌跡運動時間為：

聯立可解得，t=4．19×10-6s

（2）在圖中過O2向AO1作垂線，聯立軌跡對稱關系，側移總距離為d=2rsin2θ=2m