Question

【題目】如圖，在xOy平面的第一象限內(nèi)，分布有沿x軸負(fù)方向的場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限內(nèi)分布有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二、三象限內(nèi)分布有垂直于紙面向里的 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上有一個(gè)垂直于y軸的平板OM平板上開有一個(gè)小孔P，P處連接有一段長(zhǎng)度d=1cm，內(nèi)徑不計(jì)的準(zhǔn)直管，位于第一象限內(nèi)，管內(nèi)由于靜電屏蔽沒有電場(chǎng)。Y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向第四象限平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射α粒子，且OS<OP。假設(shè)發(fā)射的α粒子速度大小v均為2×105m/s，除了垂直于x軸通過P點(diǎn)的α粒子可以進(jìn)入電場(chǎng)，其余打到平板上的α粒子均被吸收。已知α粒子帶正電，比荷q/m=5×107C/kg，重力不計(jì)，則( )

A. 經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的α粒子，第一次到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離為0.06m

B. 經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的α粒子，第一次到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離為0.07m

C. 要使離開電場(chǎng)的α粒子能回到粒子源S處，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2可為

D. 要使離開電場(chǎng)的α粒子能回到粒子源S處，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2可為

Answer 1

【答案】BD

【解析】AB、在B1磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有： ，得到： ；粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)， x軸方向位移為： ，y軸方向位移為： ，加速度為： ，由幾何關(guān)系可得，所以粒子到達(dá)y軸位置與O點(diǎn)的距離；

CD、設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的位置到粒子源S的距離為H，有： ，設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的速度方向與y軸正方向夾角為θ，有： ，所以θ=45°，，粒子離開電場(chǎng)經(jīng)B2磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接回到離子源處，則在B2磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑為： ，由， 得，故D正確，C錯(cuò)誤；

故選BD。