Question

如图所示，两平行金属板长均为0.2m，两板间的电压U=100V，下极板接地，金属板右侧紧贴磁场的左边界MN，MN的右边为足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.01T，方向垂直纸面向里，现有带正电的粒子连续不断的以速度，沿两板中线OO′从平行金属板的左侧射入电场中，磁场边界MN与中线OO′垂直，已知带电粒子的荷质比为,粒子的重力和粒子间相互作用力均可忽略不计，若射入电场的带电粒子恰能从平行金属板的边缘穿出电场射入磁场中，则下列说法正确的是（    ）

A．带电粒子在磁场中运动的半径为

B．带电粒子射出磁场后最终不能返回到O点

C．带电粒子射出电场的速度大小

D．对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，其射入磁场的入射点和射出磁场的出射点间的距离都为0.2m

Answer

BCD

【解析】

试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间，竖直方向电场力做功，竖直速度为则有可得竖直分速度，根据速度的合成进入磁场的速度，方向与竖直分界面的夹角，选项C对。粒子进入磁场做匀速圆周运动，圆周运动半径，选项A错。粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据对称性，粒子必然在磁场的左边界离开磁场，方向与竖直方向夹角斜向下。进磁场点和入磁场点的间距，选项D对。再次返回电场后，水平分速度与进电场时相同，与第一次在电场中运动时间相同，竖直方向与出电场的竖直分速度相同，那么竖直方向的位移比第一次位移大，若仍从电场上边界回到电场，那么必然返回O点下方，若返回点再靠下，离开电场一定在O点更下方，即不可能返回O点，选项B对。

考点：粒子在电场磁场中的运动

【名师点睛】粒子在电场中类平抛运动。沿竖直边界进入磁场，运动轨迹具有对称性，出磁场和入磁场的速度大小相等，方向均与边界夹角相同。再次返回电场，与初次进入电场的水平方向速度一样，竖直方向有了初速度，竖直方向位移增大，必然返回到O点下方。