Question

【题目】如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B1=2B2 ， 方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中．

（1）试画出此粒子的运动轨迹
（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？

Answer 1

【答案】
（1）解：设粒子在磁场B1和B2中圆周运动的半径分别为r1、r2．

则r1= ，r2=

由题B1=2B2，得r1：r2=1：2

根据左手定则判断可知，粒子在磁场B1中沿逆时针方向旋转，在磁场B2中沿顺时针方向旋转．则轨迹如图．

（2）解：粒子在磁场B1中运动时间t1=T1=

粒子在磁场B2中运动时间t2= T2=

则t=t1+t2=

答：经过 时间粒子重新回到O点．

【解析】（1）粒子在两种磁场中只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知半径之比为1：2，根据左手定则，分析粒子旋转方向，画出轨迹．（2）根据轨迹，确定时间与周期的关系，求出粒子重新回到O点的时间．
【考点精析】关于本题考查的洛伦兹力和感应电流的方向，需要了解洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功；通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关．（左手定则）才能得出正确答案．