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1、高二物理专题复习：带电粒子在电场中的运动轨迹问题带电粒子在电场中的运动轨迹问题 【规律总结】【规律总结】两个切线方向两个切线方向电场线的切线方向：电场线的切线方向：_轨迹的切线方向：轨迹的切线方向：_判断电性应根据：判断电性应根据：_ 判断判断E E、F F电电、a a根据：根据：_ 判断判断v v、EpEp、E EK K的大小根据：的大小根据：_ 判断电势的高低根据：判断电势的高低根据：_电场力方向或者电场力的反方向电场力方向或者电场力的反方向速度方向或者速度的反方向速度方向或者速度的反方向正电荷受电场力方向与场强方向相同，正电荷受电场力方向与场强方向相同，负电荷受电场力方向与场强方向相反。
2、负电荷受电场力方向与场强方向相反。电场力做正功，电势能减少，动能增加；电场力做正功，电势能减少，动能增加；电场力做负功，电势能增加，动能减少电场力做负功，电势能增加，动能减少顺着电场线方向电势降低顺着电场线方向电势降低同一电荷在电场线密集处场强大，受到的同一电荷在电场线密集处场强大，受到的电场力大，产生的加速度大，反之亦然电场力大，产生的加速度大，反之亦然1 1、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M M运动到运动到N N，以下说法正确，以下说法正确的是
3、的是()A A粒子必定带正电荷粒子必定带正电荷B B粒子在粒子在M M点的加速度大于它在点的加速度大于它在N N点的加速度点的加速度C C粒子在粒子在M M点的加速度小于它在点的加速度小于它在N N点的加速度点的加速度D D粒子在粒子在M M点的动能小于它在点的动能小于它在N N点的动能点的动能【典型题目一】【典型题目一】ACDA C D2 2、实线为三条未知方向的电场线，从电场中的、实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M M点以相同的速度点以相同的速度飞出飞出a a、b b两个带电粒子，两个带电粒子，a a、b b的运动轨迹如右图中的虚线所示的运动轨迹如右图中的虚线所示(a(a、b b只受
4、电场力作用只受电场力作用)，则，则()A Aa a一定带正电，一定带正电，b b一定带负电一定带负电B B电场力对电场力对a a做正功，对做正功，对b b做负功做负功C Ca a的速度将减小，的速度将减小，b b的速度将增大的速度将增大D Da a的加速度将减小，的加速度将减小，b b的加速度将增大的加速度将增大D3 3、如右图所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子、如右图所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计不计重力重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a a、b b是轨迹上的两是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能正确的
5、是点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能正确的是()A A该粒子带正电荷，运动方向为由该粒子带正电荷，运动方向为由a a至至b bB B该粒子带负电荷，运动方向为由该粒子带负电荷，运动方向为由a a至至b bC C该粒子带正电荷，运动方向为由该粒子带正电荷，运动方向为由b b至至a aD D该粒子带负电荷，运动方向为由该粒子带负电荷，运动方向为由b b至至a aB D总结：总结：粒子受电场力的方向，沿电场线的切线方向，并指向粒粒子受电场力的方向，沿电场线的切线方向，并指向粒子轨迹弯曲的一侧，即凹侧。子轨迹弯曲的一侧，即凹侧。练习练习4 4、如右图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电、如
6、右图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a a、b b是轨迹上两点，若带电粒是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是()A A带电粒子带负电荷带电粒子带负电荷 B B带电粒子带正电荷带电粒子带正电荷C C带电粒子所受电场力的方向向左带电粒子所受电场力的方向向左 D D带电粒子做匀变速运动带电粒子做匀变速运动A C D【典型题目二】【典型题目二】5 5、一带电粒子沿着右图中曲线、一带电粒子沿着右图中曲线JKJK穿过一匀强电场，穿过一匀强电场
7、，a a、b b、c c、d d为为该电场的电势面，其中该电场的电势面，其中aabbccdd，若不计粒子受的重力，若不计粒子受的重力，可以确定可以确定()A A该粒子带正电该粒子带正电 B B该粒子带负电该粒子带负电C C从从J J到到K K粒子的电势能增加粒子的电势能增加D D粒子从粒子从J J到到K K运动过程中的动能与电势能之和不变运动过程中的动能与电势能之和不变B D6 6、如下图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷、如下图所示，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，的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a a、b b是轨迹上的两点，若
8、是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是粒子所受重力不计，则下列判断正确的是()A A电场线方向向下电场线方向向下B B粒子一定从粒子一定从a a点运动到点运动到b b点点C Ca a点电势比点电势比b b点电势高点电势高D D粒子在粒子在a a点的电势能大于在点的电势能大于在b b点的电势能点的电势能D总结：总结：电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加练习练习7 7、如下图为一匀强电场，某带电粒子从、如下图为一匀强电场，某带电粒子从A A点运动到点运动到B B点在这一运动点在这一运动过程中克服重力做的功为过程中克服重
9、力做的功为2.0 J2.0 J，电场力做的功为，电场力做的功为1.5 J1.5 J则下列说法正确则下列说法正确的的是是()A A粒子带负电粒子带负电B B粒子在粒子在A A点的电势能比在点的电势能比在B B点少点少1.5 J1.5 JC C粒子在粒子在A A点的动能比在点的动能比在B B点多点多0.5 J0.5 JD D粒子在粒子在A A点的机械能比在点的机械能比在B B点少点少1.5 J1.5 JC D【典型题目三典型题目三】8 8、如图，虚线、如图，虚线a a、b b和和c c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为为a a、b b、和、和c c，a
10、ab bc c。一带电的粒子射入电场中，其。一带电的粒子射入电场中，其运运动轨迹如实线动轨迹如实线KLMNKLMN所示，由图可知所示，由图可知 （）A A、粒子从、粒子从K K到到L L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功B B、粒子从、粒子从L L到到M M的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功C C、粒子从、粒子从K K到到L L的过程中，静电势能增加的过程中，静电势能增加D D、粒子从、粒子从L L到到M M的过程中，动能减少的过程中，动能减少AC9 9、(2012(2012山东理综山东理综19)19)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固图中虚线为一组间距相等的同心圆，
11、圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a a、b b、c c三点是实线与虚线的交三点是实线与虚线的交点。则该粒子点。则该粒子()()A A带负电带负电B B在在c c点受力最大点受力最大C C在在b b点的电势能大于在点的电势能大于在c c点的电势能点的电势能D D由由a a点到点到b b点的动能变化大于有点的动能变化大于有b b点点 到到c c点的动能变化点的动能变化C D总结：总结：粒子受中心场源电荷的排斥作用，接近场源电荷时，电场力粒子受中
12、心场源电荷的排斥作用，接近场源电荷时，电场力做负功，电势能减少，动能增加；做负功，电势能减少，动能增加；远离场源电荷时，电场力远离场源电荷时，电场力做正功，电势能增加，动能减少。做正功，电势能增加，动能减少。练习练习1010、如下图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场、如下图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M M和和N N是轨迹上的是轨迹上的两点，其中两点，其中M M点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是 ()A A粒子在粒子在M M点的速率最大点的
13、速率最大 B B粒子所受电场力沿电场方向粒子所受电场力沿电场方向C C粒子在电场中的加速度不变粒子在电场中的加速度不变 D D粒子在电场中的电势能始终在增加粒子在电场中的电势能始终在增加C课后练习课后练习1111、下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平、下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子行直线，两粒子M M、N N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M M、N N从虚线上的从虚线上的O O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示点分别如右图中两条实线所示点a
14、 a、b b、c c为实线与虚线的交点已为实线与虚线的交点已知知O O点电势高于点电势高于c c点，若不计重力，则点，若不计重力，则()A AM M带负电荷，带负电荷，N N带正电荷带正电荷B BN N在在a a点的速度与点的速度与M M在在c c点的速度大小相同点的速度大小相同C CN N在从在从O O点运动至点运动至a a点的过程中克服电场力点的过程中克服电场力做功做功D DM M在从在从O O点运动至点运动至b b点的过程中，电场力点的过程中，电场力对它做的功等于零对它做的功等于零B D1212如图所示，虚线如图所示，虚线a a、b b、c c表示电场中的三个等势面与纸平面的表示电场中的
15、三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等实线为一带正电荷粒子仅交线，且相邻等势面之间的电势差相等实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M M、N N是这条轨迹上的是这条轨迹上的两点，则下列说法中正确的是（两点，则下列说法中正确的是（）A A三个等势面中，三个等势面中，a a的电势最高的电势最高B B对于对于M M、N N两点，带电粒子通过两点，带电粒子通过M M点时电势能较大点时电势能较大C C对于对于M M、N N两点，带电粒子通过两点，带电粒子通过M M点时动能较大点时动能较大D D带电粒子由带电粒子由M M运动到运动到N N，加速度增大，加速度增大C D