题目内容

(08年平遥中学期中)(14分)如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度分别为B1B2的匀强磁场,磁场方向均垂直与纸面向里,且B1>B2.一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1B2的比值应满足什么条件?

粒子分别在x<0与x>0的区域中做匀速圆周运动,设粒子的速度大小为v,电荷量和质量分别为qm,在x<0与x>0的区域中运动的半径分别为r1r2,由牛顿第二定律

 

………………2分

 

由于B1>B2,所以r1>r2.………………2分

 

如图所示,粒子经过一次r1和一次r2的半圆后,粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为

 

…………………………4分

 

经过n(n=1,2,3,……)次这样的回转,粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为nd

要使粒子经过一段时间后又经过O点,必须满足的的条件是:nd=2r1

 

即:       n=1,2,3,…………………………4分

 

所以B1B2的比值应满足的条件是     n=1,2,3,…………2分

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