1、一、带电粒子(仅受电场力)在电场中的曲线运动解题方法(定性):1、从曲线运动的受力特点确定电场力的方向从而知道电场线的方向,根据电场线方向可判断电势高低。加速度大小由电场线或等差等势面的疏密反应。2、由电场力与位移的夹角关系可知电场力做功的具体情况从而知道电势能的高低(变化)和粒子动能的高低(变化)情况.例:如图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b 是轨迹上的两点.若粒子受重力不计,那么正确的判断是( D )A.电场线方向向下 B.粒子一定从 a 点运动到 b 点C.a 点电势比 b 点电势高 D.粒子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势
2、能解析:由曲线运动的受力特点可确定电场力的方向为竖直向下,从而知道电场线的方向.电场线方向向上固 A 错,根据电场线方向向上可判断 a 点电势比 b 点电势低固 C 错,但无法知道是从 a 到 b 还是 b 到 a 固 B 错,由电场力与位移的夹角关系可知从 a 到 b 电场力做正功,电势能减少固 D 对,选 D.【同步检测】1.如图所示,带电粒子在电场中由 A 点运动到 B 点,图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,则可判定错误的是( )A.粒子带负电B.粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少D.粒子在 A 点的加速度小于在 B 点的加速度2.某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到
3、B 点,电场线和粒子在 A 点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定:( )A.粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度B.粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能C.粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能D.A 点的电势低于 B 点的电势3.有一带电粒子沿图中的 AB 曲线穿过一匀强电场,则粒子从 A 到 B 的过程中(不计重力)( )A.该粒子带正电 B.动能逐渐减少 C.电势能逐渐减少 D.电势能与动能之和不变4如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子 ql、 q2 分别从 A 、 C 两点以初速度 v垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的 ABC 、 CDA 已知 q1带
4、正电,不计粒子重力则下列说法中正确的是( )A q2也带正电 BA 点的电势低于 C 点的电势C电场力对 q1 做正功,对 q2 做负功 Dql、q2 的电势能均减小5、下图中实线条是一个电场中的电场线,虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中 a 处运动到 b 处,则以下判断中正确的是( )A电荷从 a 到 b,运动的加速度变小B电荷在 b 处的电势能小Cb 处的电势高D电荷在 b 处的速度小 6.如图所示,一带电粒予射入一固定在 O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线 abc 所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断错误的是:A.此粒子一直
5、受到静电排斥力作用B.粒子在 b 点的电势能一定大于在 a 点的电势能C.粒子在 b 点的速度一定大于在 a 点的速度D.粒子在 a 点和 c 点的速度大小一定相等7如图 1 所示,在点电荷+Q 形成的电场中有一个带电粒子通过,其运动轨迹如图中实线所示,虚线表示电场的两个等势面,则 A等势面电势 A B,粒子动能 EKAE KBB等势面电势 A B,粒子动能 EKAE KBC等势面电势 A B,粒子动能 EKAE KB8图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个 粒子的运动轨迹 粒子从 a 经过 b 运动到 c 的过程中 ( )A动能先增大,后减小 B电势能先减小,后增大C电场力先做
6、负功,后做正功,总功等于零D加速度先变小,后变大9如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 Uab = Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、 Q 是这条轨迹上的两点,据此可知错误的是 ( )A三个等势面中,a 的电势最高B带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点具有的电势能大C带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时大D带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时大难题:10、图中,a、b 带等量异种电荷,MN 为 a、b 连线的中垂线.现有一个带电粒子从 M 点以一定初速度 v0 射入,开始时一段轨迹如图中
7、实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中错误的是( )A该粒子带负电B该粒子的动能先减少,后增加acbC该粒子的电势能先减少,后增加D该粒子运动到无穷远处后,速度的大小仍为 v0 11、如图 1 所示,q1 和 q2 为两静止的等量异号电荷,MN 是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到 MN 上一点 P 时的速度为 v0,方向指向两电荷连线的中点O。经很短的时间,粒子速度为 v,则有 ( )Avv 0 Bv=v 0Cvv 0 D无法确定 答案: B B D D D C A C CB C二、带电粒子(仅电场力)在电场(等势面)中运动解题方法(定量):分析:由于题目涉及的均为能
8、量(动能和势能)固只能用能量守恒(动能定理)求解方法:由动能定理(题目的条件)可求出该两点的电势能的差值,再由等差等势面的特点和已知的零电势能可求得粒子在各等势面的电势能,从而求出粒子运动的动能和势能总和(不变),最终求得任意位置的动能(势能)。例如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等一正电荷在 3 上时,具有动能 20 J,它运动到等势线 1 上时,速度为零,令 20,那么该电荷的电势能为 4J 时其动能大小为 ( )A16 J B10 J C6 J D4 J解析:对粒子从 3 到 1 用动能定理可求得 EP3-EP1=-20J,又因为 EP2=0 及等差等势面的
9、特点可得 EP3= -20J,固电势能与动能的总和为 10J,固当电势能为 4J 时其动能大小应为 10-4=6J,固选 C【同步检测】1.如图所示,L 1、L 2、L 3 为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取 L2 的电势为零,有一负电荷在 L1 处动能为 30J,运动到 L3 处动能为 10J,则电荷的电势能为 4J 时,它的动能是(不计重力和空气阻力)( ).A6J B4J C 16J D14J2、如图所示在一匀强电场中,有两个平行的电势不同的等势面 A 和 C,在它们的正中间放入一个金属网 B,B 接地(接地即电势为零)。现有一正电荷只在电场力的作用下垂直于等势面方向运动,经过 A
10、时动能为 20J,穿过 B 到达 C 时动能减为零,那么在该正电荷运动过程中,当它的电势能为 5J 时,它的动能为:( )A、20J B、15J C、10J D、5J3、如图所示在一匀强电场中,有一组平行的等差等势面,其中 B 的电势为零。现有一正电荷只在电场力的作用下垂直于等势面方向运动,经过 A 时动能为 50J,穿过 B、C 时到达 D 时动能减为 5J,那么在该正电荷运动过程中,当它的电势能为 5J 时,它的动能为:( )A、20J B、15J C、25J D、30J4如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为 10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从 A 点运动到 B 点时动能减少了 10-5 J,已知 A 点的电势为10 V,则以下判断正确的是: ( )微粒的运动轨迹如图中的虚线 1 所示微粒的运动轨迹如图中的虚线 2 所示B 点电势为 0 VB 点电势为20 VA、 B、 C、 D、答案:C D D A DAB21