Question

高二物理磁场题（求思路）

4．如图18所示，在空间存在这样一个磁场区域，以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直纸面向 内，且磁场区域足够大。在距离界线为h的点有一带负电荷的离子处于静止状态，某时刻离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B，粒子A质量为m,、带电荷q，以平行于界线MN的速度向右运动，经过界线MN时的速度方向与界线成60°角，进入下部分磁场。当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时，恰好又与粒子A相遇。不计粒子的重力。求：
（1）P、Q两点间距离。

书上的答案是直接让d=2(R2-R1)sin60°。可是我觉得这个式子只能说明再次上到最高点时据P点距离为d，似乎不能说明这时A和B恰巧相撞，应该是必要不充分条件吧……再者，由于没说第几次上去和B相撞，是否应该乘个n呢？

感激不尽……不用列式子的，直接告诉思路就行……再次感激不尽……

Answer 1

Qp两点是等高的，而带电粒子在B1的电场中开始由p运动做匀速圆周，经过B2后再进入B1时速度与MN夹角应仍为60，那么离子在B1中进行匀速圆周运动能到达最高点就在PQ线上，且不带电粒子只能沿PQ运动，所以两者只有在Q才能相遇

当两者相遇后，不带电的粒子由于和带电粒子电量平分会带上电，作匀速圆周运动，所以之前的碰撞只能发生一次

Answer 2

这种题目必须作出运动轨迹，在B1中的半径为R，则在B2中的半径为2R
只要你把运动轨迹作出来，根据几何关系不难求出的。PQ=2(根号3）h

作图是最重要的。
然后再分析有几次相遇的可能性，本题中只有一次相遇的可能。因为A的周期是一定的，以后就重复周期性运动，并且每次向左漂移的距离为 2(根号3）h
而B粒子不带电且重力不计，它只能在炸裂后向左匀速运动（不受力），要与A相遇，则只有一次。（如果第一次不相遇，则以后任何一次都不可能）
好好想想，相信你能理解的。

Answer 3

肯定是在最高点相遇，带电粒子A的飞行轨迹是左右对称的。
A从右边飞出的时候是平行于边界的。故它重新到达相同高度时肯定也是平行于边界回来的。
A经过界线MN进入B2时的速度方向与界线成60°角.
那么由于粒子在磁场做圆周运动经过界线MN飞出B2时的方向也与界线成60°角。
不难想象，当A重新到达高度h的时候，速度方向跟P点是相反的。
即高度h是A能达到的最高点。

Answer 4

B如果在第一次到达B1区域的最高点的时候不能和A相遇，那么以后永远不会相遇。
你说的对，B可能出现一个总体的向左的横向漂移，可是这个漂移的速率是一定的，A粒子的速率也是一定的。如果第一次不能相遇，那么以后也不会相遇。