Bueno, en realidad este es uno de los "problemas" que se trae consigo la utilización de AJAX. Lamentablemente por el momento el botón de "Atrás" sirve para peticiones de URL's distintas, y como bien dices al cargar información dinámicamente en un DIV no estamos cambiando la URL.
Cito:
Cita: El uso del botón “Atrás” del navegador. Equivalente al deshacer. Gran parte de los usuarios acuden instintivamente a él cuando se equivocan. En aplicaciones basadas en Javascript existe un riesgo de malfuncionamiento, ya que el botón “Atrás” funciona para peticiones de páginas diferentes.
La solución que le veo es, por el momento, incluir en tu información dinámica una pequeña barrita de navegación, similar a la que utiliza estos foros para indicar en que subforo o tema estás posicionado. De esa forma si bien no se puede suplantar a la utilidad del botón atrás, le damos al usuario la posibilidad de regresar al "div previo" sin tener que re-ingresar a nuestra página.
Saludos!