解:(1)设粒子刚进入磁场时的速度为v 在电场区域中根据动能定理 ① 磁场区域中,圆周运动qvB=mv2/R ② 解得 ③ (2)设粒子在电场中的运动时间为t1 根据牛顿第二定律ma=qE 匀加速运动 ,解得 ④ 粒子在磁场区域运动合成半圆弧,时间共 ⑤ 设粒子离开第一个无磁场区域时,速度的水平夹角为α,有![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115081235-32045.gif) 粒子在无磁场区域运动的路程为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115081235-53919.gif) 粒子在无磁场区域运动时间为 ⑥ 解得的总时间为t=t1+t2+t3 ⑦ (3)粒子经过第k个磁场区域回到x轴,则粒子在磁场区域的运动由2k-1个圆弧组成,并且2k-1个圆弧合并为一段圆弧,粒子进入第一个磁场时,速度为v,与水平方向夹角为α
⑧ 由几何关系知,应满足条件(k-1)d1<r(1-cosα)<kd1 ⑨ 解得![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115081236-41414.gif) ⑩ 粒子回到x轴的条件与d2无关 |