粒子在整个过程中的速度大小恒为
,交替地在
平面内
与
磁场区域中做匀速圆周运动,轨道都是半个圆周.设粒子的质量和电荷量的大小分别为
和
,圆周运动的半径分别为
和
,有
得分得分
①
②
现分析粒子运动的轨迹.如图所示,在
平面内,粒子先沿半径为
的半圆
运动至
轴上离
点距离为
的
点,接着沿半径为
的半圆
运动至
点,
的距离
③
此后,粒子每经历一次“回旋”(即从
轴出发沿半径为
的半圆和半径为
的半圆回到原点下方的
轴),粒子的
坐标就减小
.设粒子经过
次回旋后与
轴交于
点,若
即
满足
④则粒子再经过半圆
就能经过原点,式中
=1,2,3,……为回旋次数.由③④式解得
=1,2,3,…… ⑤
联立①②⑤式可得
、
应满足的条件:
=1,2,