Question

如圖所示，在x軸上方及下方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，上方磁場的磁感應強度大小為B、下方磁場的磁感應強度大小為。一質量為m、電量為q的帶正電粒子從x軸上O點以速度v₀垂直x軸向上射出。不計粒子重力。

求：

小題1:射出后粒子第二次到達x軸時離O點的距離， 并畫出該過程粒子運動的軌跡；
小題2:射出后粒子經過多長時間第二次到達x軸。

Answer 1

小題1:


小題2:

（1）在磁場中做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力
    
 （1分） 
得圓周運動半徑：     
如圖所示，在x軸上方做圓周運動時，
有 （1分） 在x軸下方做圓周運動時，有     （1分）
粒子第二次到達x軸時離O點的距離：  （1分）正確畫出運動軌跡給3分 (2)  據 （1分） 得圓周運動周期：  
如圖所示， 在x軸上方做圓周運動時，有 （1分）
在x軸下方做圓周運動時，有 （1分）
則第二次到達x軸所用時間：  （1分）