Question

如圖在廣闊的宇宙空間存在這樣一個遠離其他空間的區(qū)域，以MN為界，上部分的勻強磁場的磁感應強度為，下部分的勻強磁場的磁感應強度為，且，方向相同，且磁場區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點有一宇航員處于靜止狀態(tài)，宇航員以平行于界線的速度拋出一質(zhì)量為m、帶電量－q的小球，發(fā)現(xiàn)球在界線處速度方向與界線成角，進入下部分磁場．然后當宇航員沿與界線平行的直線勻速到達目標Q點時，剛好又接住球而靜止，求

(1)PQ間距離是多大？

(2)宇航員質(zhì)量是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)由帶電粒子在磁場中運動公式知道，球在MN上方運動半徑為： 　　球在MN下方運動半徑為 　　由P點運動到MN邊界轉(zhuǎn)過角，則有 　　得到 ＝2h 　　有 ＝4h 　　PQ間的距離為 　　(2)球從P點到Q點所用時間為 　　則人從P點到Q點速度為 　　由 　　得到 　　根據(jù)動量守恒定律