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，分別存在着等大反向的勻強磁場，磁感應強度B＝0....

問題詳情：

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，分別存在着等大反向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.10 T，磁場區域的半徑r＝ m，左側區域圓心為O1，磁場方向垂直紙面向裏，右側區域圓心為O2，磁場方向垂直紙面向外，兩區域切點為C。今有質量為m＝3.2×10－26 kg、帶電荷量為q＝－1.6×10－19 C的某種離子，從左側區域邊緣的A點以速度v＝106 m/s正對O1的方向垂直磁場*入，它將穿越C點後再從右側區域穿出。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*點偏離最初入*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)

【回答】

(1)4.19×10－6 s　(2)2 m

解析　(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，如圖所示，設軌跡半徑為R，圓周運動的週期為T。由牛頓第二定律有qvB＝m，又T＝，聯立得R＝，T＝，代入數據可得R＝2 m。由軌跡圖知tan θ＝＝，即θ＝30°，則全段軌跡運動時間t＝2×T＝＝，代入數據，可得t＝4.19×10－6 s。

(2)在圖中過O2點向AO1作垂線，根據運動軌跡的對稱關係可知側移距離為d＝2rsin 2θ＝2 m。

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：計算題