摘要:2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向.从而分析电场方向或电荷的正负, (2)结合轨迹.速度方向与静电力的方向.确定静电力做功的正负.从而确定电势能.电势和电势差的变化等, (3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况. 例2 如图5所示.一带电粒子在两个固定的等量正电荷的电场中运动.图中的实线为等势面.虚线ABC为粒子的运动轨迹.其中B点是两点电荷连线的中点.A.C位于同一等势面上.下列说法正确的是 ( ) 图5 A.该粒子可能带正电 B.该粒子经过B点时的速度最大 C.该粒子经过B点时的加速度一定为零 D.该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能 解析 从该电荷的运动轨迹看.固定电荷对它有吸引力.由固定电荷带正电可知.该运动电荷一定带负电.故A错误,因为运动电荷从A到B的过程中.只受电场力且电场力先做正功后做负功.由动能定理知:动能先增加后减小.故B点的动能不是最大.则经过B点时的速度不是最大.故B错误,B点是两点电荷连线的中点.合场强为零.故运动电荷受力为零.则加速度为零.C正确,因为离正电荷越远.电势越低.即φA<φB.因粒子带负电.由Ep=φq得.EpA>EpB.故D项正确. 答案 CD 带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 (1)判断速度方向:带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向. 的方向:仅受电场力作用时.带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧.再根据粒子的正负判断场强的方向. (3)判断电场力做功的正负及电势能的增减:若电场力与速度方向成锐角.则电场力做正功.电势能减少,若电场力与速度方向成钝角.则电场力做负功.电势能增加. 突破训练2 如图6所示.A.B两点是粒子在匀强电场中运动时经过的两个点.平行直线表示电场线.但方向未知.整个过程中只有电场力做功.已知粒子在A点的动能比B点大.则下列说法中正确的是 ( ) 图6 A.无论粒子是从A到B.还是从B到A.电场力均做负功 B.电场线方向从右向左 C.粒子的运动轨迹若为1.则粒子一定带负电 D.无论粒子是带正电还是负电.均不可能沿轨迹2运动 答案 D 解析 由于粒子在A点的动能比B点大.结合电场线与轨迹形状(质点做曲线运动时合力必指向凹侧)进行分析.若粒子沿轨迹1运动时.则在任意位置时粒子所受到的电场力一定水平向左.若粒子从A到B.则电场力做负功.从B到A.则电场力做正功.由此可知.A错误,此时若粒子带正电.电场方向一定向左.且由A向B运动.若粒子带负电.电场方向一定向右.且由B向A运动.均满足粒子在A点的动能比B点大.若粒子沿轨迹2运动时.则在任意位置时粒子所受到的电场力一定水平向右.同理可判断此情况下粒子在A点的动能一定比B点的小.不符合题意.即符合题意的粒子一定沿轨迹1运动.由此可知B.C错误.D选项正确. 考点三 匀强电场中电势差与电场强度的关系
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下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是( )
A.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同
B.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合
D.带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合
查看习题详情和答案>>下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是( )
A.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同
B.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合
D.带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合
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