Question

【题目】如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B=0．10T，磁场区域半径，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外．两区域切点为C．今有质量m=3．2×10-26kg．带电荷量q=1．6×10-19C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出．求：

（1）该离子通过两磁场区域所用的时间．

（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离

Answer 1

【答案】（1）4．19×10-6s．（2）2m

【解析】试题分析：（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T，由牛顿第二定律得，，又因：，联立可得，

，解得：R=2m，由轨迹图知，则θ=30°

所以全段轨迹运动时间为：

联立可解得，t=4．19×10-6s

（2）在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系，侧移总距离为d=2rsin2θ=2m