Question

【题目】如图，在xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强的匀强电场，第四象限内分布有垂直于纸面向里的磁感应强度B1=0.2T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直于纸面向里的 磁感应强度为B2的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM平板上开有一个小孔P，P处连接有一段长度d=1cm，内径不计的准直管，位于第一象限内，管内由于静电屏蔽没有电场。Y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射α粒子，且OS<OP。假设发射的α粒子速度大小v均为2×105m/s，除了垂直于x轴通过P点的α粒子可以进入电场，其余打到平板上的α粒子均被吸收。已知α粒子带正电，比荷q/m=5×107C/kg，重力不计，则( )

A. 经过P点进入电场中运动的α粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离为0.06m

B. 经过P点进入电场中运动的α粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离为0.07m

C. 要使离开电场的α粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2可为

D. 要使离开电场的α粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2可为

Answer 1

【答案】BD

【解析】AB、在B1磁场中做匀速圆周运动，则有： ，得到： ；粒子进入电场后做类平抛运动， x轴方向位移为： ，y轴方向位移为： ，加速度为： ，由几何关系可得，所以粒子到达y轴位置与O点的距离；

CD、设粒子在y轴射出电场的位置到粒子源S的距离为H，有： ，设粒子在y轴射出电场的速度方向与y轴正方向夹角为θ，有： ，所以θ=45°，，粒子离开电场经B2磁场偏转后直接回到离子源处，则在B2磁场中圆周运动半径为： ，由， 得，故D正确，C错误；

故选BD。