在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场,该磁场的磁感应强度大小为
B=0.1T,方向垂直于
xOy平面向里,在坐标原点
O处有一正离子放射源,放射出的正离子的比荷都为

=1×10
6 C/kg,且速度方向与磁场方向垂直。若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计。

(1)如图甲所示,若第一象限存在直角三角形
AOC的有界磁场,∠
OAC=30°,
AO边的长度
l=0.3m,正离子从
O点沿
x轴正方向以某一速度射入,要使离子恰好能从
AC边射出,求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间。
(2)如图乙所示,若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场,正离子放射源放射出不同速度的离子,所有正离子入射磁场的方向均沿
x轴正方向,且最大速度
vm=4.0×10
4 m/s,为保证所有离子离开磁场的时候,速度方向都沿
y轴正方向,试求磁场的最小面积,并在图乙中画出它的形状。