题目内容
如图所示，空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子（不计重力）从A点沿OA方向射出。求：
（1）离子在磁场中做匀速圆圈运动的周期；
（2）若向外的磁场范围足够大，离子自A点射出后在两个磁场不断地飞进飞出，最后又能返回A点，求其返回A点的最短时间及对应离子的速度。
（3）若向外的磁场是有界的，分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述离子仍从A点沿OA方向射出，且微粒仍能返回A点，求其返回A点的最短时间。（可能用到的三角函数值：sin370=0.6,cos370=0.8）
（1）根据带电粒子在磁场中运动规律，可得
（2分）
（1分）
求出:
（1分）
（2）如图，离子从A点射出后，分别一次进出向里的磁场返回A所用时间最短，
最短时间
（3分）
将
代人得：
（1分）
由图可知：
（1分）
由向心力公式得：
（2分）
由以上两式可得：
（1分）
（3）如图由几何知识可知离子运动轨迹不超出边界须有：
≤ 2R （2分）
得 
≤
（1分）
如图有: 
（2分）Ks**5u
即：
≤ 
解得：n≥4.86
由于n要取整数，所以n=5时，离子返回A的时间最短 （2分）
由离子轨迹得：
（2分）
将代人上式得:
（1分）
Ks**5u
名校课堂系列答案
（2012?宝山区一模）如图所示，空间存在两个被固定的、等量同种正点电荷M、N，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MA=CN=NB，MA＜NA．现有一正点电荷q，关于在电场中移动电荷q，下列说法中正确的是（ ）
（2010?山东）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合加在路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，叵运动到关于OO′对称的位置时（ ）
（2011?南京一模）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界 00′为其对称轴．一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到曲边刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是（ ）
如图所示，空间存在两个匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于纸面，OO′为其理想边界．一导线折成直角三角形线框abc，线框在外力作用下从图示位置匀速进入左侧磁场的过程中，以下说法正确的是（ ）
如图所示，空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子（不计重力）从A点沿OA方向射出．