13. 如图所示,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纸面向里的磁感应强度
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=lcm内径不计的准直管,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
a粒子,假设发射的
a粒子速度大小均为2×10
5m/s,此时有粒子通过准直管进入电场, 打到平板和准直管管壁上的
a粒子均被吸收.已知
a粒子带正电,比荷为
,重力不计,求:
(1)
a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S到达
P孔的时间;
(2) 除了通过准直管的
a粒子外,为使其余
a粒子都不能进入电场,平板
OM的长度至少是多长?
(3) 经过准直管进入电场中运动的
a粒子,第一次到达
y轴的位置与
O点的距离;
(4) 要使离开电场的
a粒子能回到粒子源S处,磁感应强度
B2应为多大?