如圖所示，在x-y-z三維坐標系的空間，在x軸上距離坐標原點x0=0.1m處，垂直于x軸放置一足夠大的感光片�，F(xiàn)有一帶正電的微粒，所帶電荷量q=1.6×10-16C，質量m=3.2×10-22kg，以初速度v0=1.0×104m/s從O點沿x軸正方向射入。不計微粒所受重力。

（1）若在x≥0空間加一沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小E=1.0×104V/m，求帶電微粒打在感光片上的點到x軸的距離；
（2）若在該空間去掉電場，改加一沿y軸正方向的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.1T，求帶電微粒從O點運動到感光片的時間；
（3）若在該空間同時加沿y軸正方向的勻強電場和勻強磁場，電場強度、磁場強度大小仍然分別是E=1.0×104V/m和B=0.1T，求帶電微粒打在感光片上的位置坐標x、y、z分別為多少。

（1）0.25m（2）1.05×10-5s（3）0.027m

解析試題分析：（1）設帶電微粒在電場中運動時間為t1，打在感光片上的點到x軸的距離為y1，則 （2分）
　 （2分）
　 （2分）
得：y1=0.25m　 （1分）
（2）設帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑為R，運動周期為T，從O點運動到感光片的時間為t2，運動軌跡如圖所示，則

由 得：=0.2m（2分）
由  得： （1分）
由得：（2分）
=1.05×10-5s　 （1分）
（3）帶電粒子在勻強電、磁場中，沿y軸做勻加速直線運動，在垂直于y軸平面做勻速圓周運動。設帶電粒子打在感光片點的坐標為（x、y、z），則
x=x0="0.10m" 　 （2分）
="0.276m=0.28m" 　 （2分）
z=R－Rcosθ=0.0268m=0.027m　   （2分）
考點：考查了帶電粒子在電磁場中的運動規(guī)律的綜合應用

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（6分）．真空中有一電場，在電場中的P點放一電荷量為4×10-8 C的試探電荷，它受到的電場力為8×10-6N，則P點的場強為             N/C，若取走試探電荷，則P點的場強為           N/C 。 

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有一個電容器原來已帶電，如果使它的電量增加4×10-8C，兩極間的電壓就增大20V，這個電容器的電容為     F

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，質量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點射入磁場，其方向與MN的夾角α=30°；質量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=v0也從O點射入磁場，其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達磁場邊界的A、B兩點（圖中未畫出），不計粒子的重力及粒子間的相互作用。

（1）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d；
（2）求兩粒子進入磁場的時間間隔Δt；
（3）若MN下方有平行于紙面的勻強電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做直線運動。求電場強度E的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在第一、二象限存在場強均為E的勻強電場，其中第一象限的勻強電場的方向沿x軸正方向，第二象限的電場方向沿x軸負方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M是第一象限中無限靠近y軸的一點，在M點有一質量為m、電荷量為e的質子，以初速度v0沿y軸負方向開始運動，恰好從N點進入磁場，若，不計質子的重力，試求：

（1）N點橫坐標d；
（2）若質子經(jīng)過磁場最后能無限靠近M點，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；
（3）在（2）的前提下，該質子由M點出發(fā)返回到無限靠近M點所需的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)把帶電荷量2×10－8 C的正點電荷從無限遠處（0勢面）移到電場中A點，要克服電場力做功8×10－6 J，若把該電荷從無限遠處移到電場中B點，需克服電場力做功2×10－6 J，求：
(1)A點的電勢；
(2)A、B兩點的電勢差；
(3)把2×10－5 C的負電荷由A點移到B點電場力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(20分)一半徑R=0.6m的金屬圓筒有一圈細窄縫，形狀如圖所示。圓筒右側與一個垂直紙面向里的有界勻強磁場相切于P，圓筒接地，圓心O處接正極，正極與圓筒之間的電場類似于正點電荷的電場，正極與圓筒之間電勢差U可調(diào)。正極附近放有一粒子源（粒子源與正極O間距離忽略不計）能沿紙面向四周釋放比荷q/m=1.5×l05C/kg的帶正電粒子（粒子的初速度、重力均不計）。帶電粒子經(jīng)電場加速后從縫中射出進入磁場，已知磁場寬度d=0.4m，磁感應強度B=0.25T。

（1）若U=750V，求：①粒子達到細縫處的速度；②若有一粒子在磁場中運動的時間最短，求此粒子飛出磁場時與右邊界的夾角大小。
（2）只要電勢差U在合適的范圍內(nèi)變化，總有從向沿某一方向射出粒子經(jīng)過磁場后又回到O處，求電勢差U合適的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一個帶電粒子只在電場力作用下通過勻強電場中的a、b兩點，一組平行的帶箭頭的實線表示勻強電場的電場線，如圖所示。已知帶電粒子通過a、b兩點的速度大小分別是5 m/s和3 m/s，粒子的質量是100 g，a、b兩點的電勢差為80 V。

（1）試判斷帶電粒子所帶電荷的種類。
（2）帶電粒子所帶的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，有一質子（質量為m，電荷量為e）由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，進入兩塊板間距離為d，板間電壓為U2的平行金屬板間，若質子從兩板正中間垂直電場方向射入偏轉電場，并且恰能從下板右邊緣穿出電場。

求：（1）質子剛進入偏轉電場U2時的速度；
（2）質子在偏轉電場U2中運動的時間和金屬板的長度；
（3）質子穿出偏轉電場時的動能。

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