Question

【題目】如圖所示，以MN為界的兩勻強磁場，磁感應強度B1=2B2 ， 方向垂直紙面向里，現有一質量為m、帶電量為q的正粒子，從O點沿圖示方向進入B1中．

（1）試畫出此粒子的運動軌跡
（2）求經過多長時間粒子重新回到O點？

Answer 1

【答案】
（1）解：設粒子在磁場B1和B2中圓周運動的半徑分別為r1、r2．

則r1= ，r2=

由題B1=2B2，得r1：r2=1：2

根據左手定則判斷可知，粒子在磁場B1中沿逆時針方向旋轉，在磁場B2中沿順時針方向旋轉．則軌跡如圖．

（2）解：粒子在磁場B1中運動時間t1=T1=

粒子在磁場B2中運動時間t2= T2=

則t=t1+t2=

答：經過 時間粒子重新回到O點．

【解析】（1）粒子在兩種磁場中只受洛倫茲力，做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律可知半徑之比為1：2，根據左手定則，分析粒子旋轉方向，畫出軌跡．（2）根據軌跡，確定時間與周期的關系，求出粒子重新回到O點的時間．
【考點精析】關于本題考查的洛倫茲力和感應電流的方向，需要了解洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功；通電導體在磁場中受力方向：跟電流方向和磁感線方向有關．（左手定則）才能得出正確答案．