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,左侧区域圆心为O1,磁场向里,右侧区域

◎ 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=0.10 T,磁场区域半径,左侧区域圆心为O1,磁场向里,右侧区域圆心为O2,磁场向外。两区域切点为C,今有质量m=3.2×10-26 kg,带电荷量q=1.6×10-19 C的某种粒子,从左侧区域边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直于磁场射入,它将穿越C点后再从右侧区域穿出。求:
(1)该粒子通过两磁场区域所用的时间;
(2)粒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?(侧移距离指垂直于初速度方向上移动的距离)

◎ 答案

解:(1)粒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。如图所示,设轨迹半径为R,圆周运动的周期为T

由牛顿第二定律

联立①②得
将已知量代入③得R=2 m ⑤
由轨迹图知
则全段轨迹运动时间:
联立④⑥并代入已知量得:
(2)在图中过O2向AO1的延长线作垂线,根据轨迹对称关系,侧移总距离d=2rsin2θ=2 m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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,左侧区域圆心为O1,磁场向里,右侧区域…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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