(1)
(2)
(n=1,2,3…)
(1)设粒子的入射速度为v,用R a、R b、T a、T b分别表示粒子在磁场a区和b区运动的轨道半径和周期
则:R a=
R b=
T a=
=
T b=
粒子先从b区运动,再进入a区运动,然后从O点射出时,粒子从P运动到O点所用时间最短.如图所示
tanα=
得α=37°
粒子在b区和a区运动的时间分别为:t b=
T b
t a=
T a
故从P点运动到O点所用最短时间为:t=t a+t b=
.
(2)由题意及图可知
n(2R acosα+2R bcosα)=
解得:v=
(n=1,2,3…).