20191002电荷在电场中运动相关的分析与判断

1、20191002电荷在电场中运动相关的分析与判断一一方法说明电荷在电场中的运动，涉及诸多分析与判断：一、电场力方向、电场强度方向、电荷带正电还是负电；二、电荷做什么运动、运动轨迹如何； 三、电场力对电荷做正功还是做负功、 电势能增加还是减少；四、合力做什么功，动能变大还是变小。 正确的做好这些分析与判断, 是解决电荷在电场中运动问题的关键。一、判断的内容与依据：第一、电场力方向、电场强度方向、电荷带正电还是负电题目中给出了或自己补画了电场线（等势线），可由下面的方法判断1、电场线一定和等势面垂直，且总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。2、电荷在电场中受到的电场力沿电场线的切线方位，正电

2、荷指向切线的正方向，负电荷指向切线的反方向； 电荷在电场中受到的电场力总是和等势面垂直，正电荷受力由较高等面指向较低等势面，负正电荷受力由较低等面指向较高等势面。依据电场线和等势面， 人们可以分析判断与电场有关的一些基本情况，如：判断场强的大小和方向。判断电荷在电场中的受力。判断带电物体的带电正负。判断电势的高低。处理静电平衡问题。第二、电荷做直线运动还是曲线运动、速度增加还是减少结合受力情况和初速度情况判断1、平衡：受到的合力为 0,则带电体处于平衡状态，保持静止状态或做匀速直线运动。2、直线运动：力与速度共线且同方向做加速直线运动 ，力与速度共线但反方向做减速直线运动。3、曲线运动：力（指

3、合力）与速度不共线时做曲线运动。力与初速度的夹角V90。，力做正功，速度增加（依据是动能定理）。力与初速度的夹角 90° ,力做负功，速度减少。特别的，力（恒力）与 初速度垂直，做 类平抛运动,速度变大。对2、3两点的进一步说明：判断步骤有3:轨迹。加速减速。匀变非匀变。即：根据力与初速度是否共线判断出轨迹；根据力与速度的夹角判断出是“加速还是减速”；根据力是否恒定判断是“匀变速直线运动、非匀变速直线运动，匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动”中的哪种。第三、电场力做正功还是做负功、电势能增加还是减少总体来说，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。具体判断依据有31、依据电场力

4、和速度的夹角：电场力与速度的夹角v90 ,电场力做正功，电势能减少。电场力与速度的夹角90° ,电场力做负功，电势能增加。2、依据电场线：正电荷顺电场线运动，电场力做正功，电势能减少。负电荷顺电场线运动，电场力做负 功，电势能增加。3、依据等势线：由 WAB=q（中A中B）知：正电荷从高电势处运动到低电势处，电场力做正功，电势能减少。负电荷从高电势处运动到低电势处，电场力做负功，电势能增加。特别的，电荷在电势相等的两 点间运动，电场力不做功，电势能不变；沿等势面运动，电场力始终不做功，电势能始终不变；第四、合力做什么功，动能变大还是变小1、依据动能定理：合外力做正功，动能增加；合外力

5、做负功，动能减少；合外力不做功，动能不变。2、依据合外力和速度的夹角：合外力与速度的夹角V90° ,合外力做正功， f动能增加。合外力与速度的夹角90° ,合外力做负功，动能减少。匀 二:速圆周运动，合外力与速度保持垂直，合外力不做功，动能不变。'二、相关例题（CF ）【例1】如图6, 一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在一7电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。 M和N是轨迹上的两点，其中 M点在轨 二 迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是：A .粒子所受电场力沿电场方向图bB.粒子一定带正电 C .粒子在电场中运动的加速度不变D .粒子在M点的速率最大

6、 E .粒子在电场中的电势能始终在增加 F .粒子在电场中的电势能和动能之和保持不变(D)【巩固1】如图所示，虚线a、b、c、d表示匀强电场中的 4个等势面.两个带电粒子M、N (重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨 迹分别如图中 MPN和NQM所示.已知M是带正电的带电粒子. 则下列说法中 正确的是A.N 一定也带正电B.a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强C.带电粒子N的动能减小电势能增大D.带电粒子M的动能增加量等于电势能减小量(BD )【例2】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程

7、中(经过a的速度方向与电场线垂直)，下列说法正确的为： A、小球带正电。B、小球做 的是类平抛运动。C、电势能增加。D、动能和电势能之和减少。E、重力势能和电势能之和增加。F、小球和地球组成的系统机械能增加。【巩固2】如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间 隔均为d,各等势面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度 v0,方向与水平方向成 45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动.问： 小球应带何种电荷？电荷量是多少？小球受到的合外力。在入射方向上小球运动的最大位移量是多少？(电场足够大)。解：分析得，带电粒子带正电。由平衡条件得：qE = mg ,所以q

8、=吧E设这时的合外力大小为 F合，那么F合=v，2mg ,方向与初速度方向相反。由动能定理得：一2孱F 合x=0-m Vo/2,解得：x =-一匕4g(C )【例3】某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定A.粒子带负电B .粒子在A点的加速度大于它在 B点的加速度C.粒子在A点的动能小于它在 B点的动能D.粒子在A点的电势能小于它在 B点的电势能E.电场中A点的电势低于B点的电势(BD )【巩固3】如图所示，虚线 a、b、c是电场中的三个等势面(其中等势面a的电势最高、c的电势最低)，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带电的粒子仅在

9、电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是：A.粒子带正电B.带电质点通过 P点时电势能较大C.带电质点通过 P点时动能较大 D.带电质点通过 P点时加速度较大(AD )【例4】如图所示，在a点由静止释放一个质量为 n电荷量为q的带电粒子，粒子到达 b点时速度恰好为零，设 ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h,则A.带电粒子带负电B . a、b两点间的电势差 U ab = mgh/qC. b点场强大小为 mg/q D . a点场强大于b点场强3【巩固4】如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和 另一点电荷从 A点由静止释放，运动到 B点

10、时速度正好又变为零.若此电荷在 的加速度大小为 3g/4,试求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2) A、B两点间的电势差(用 Q和h表示)。Q相距分别为h和0.25h,将A点处*i 0.25%六、专题训练(BCD) 1.右图所示是电场中某区域的电场线分布图,P点是电场中的一点,A.B.C.D.(P点的电场强度跟电荷在该点所受的电场力的大小成正比P点的电场强度跟放于该点的电荷的电量及所受电场力的大小无关负点电荷在P点所受的电场力的方向向左正点电荷在P点所受的电场力的方向向右ACD )2.在图示中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，a,b是轨迹上两点，若带电粒子

11、在运动中只受电场力作用，则由此图可做出正确判断的是：7A、带电粒子带负电C、带电粒子所受电场力的方向B、带电粒子带正电D、带电粒子做匀变速运动m电量为q的带电粒子(CD ) 3.如图1所示，甲、乙、丙、丁表示的是四种不同电场线，一个质量为在电场中只受电场力从P点由静止起向 Q做加速运动，则:A、带电粒子带负电。B、带电粒子在四个电场中都将做匀加速直线运动。C、若P、Q间的电压为U,由动能定理可知该带电粒子被加速到Q点的速度大小都为v =度大小与电场的类型无关、与 P、Q间的距离无关。D、若一个电量为 q的负电荷在P点的速度大>>* K 是 ABCQ点时的速率也都恰为零。小为v= !

12、2qU,方向沿电场线方向，则它运动它运动到 - m(B ) 4.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的A. A点场强一定大于B点场强B.在B点由静止释放一个电子，将一定向A点运动C.这点电荷一定带正电D.正电荷运动中通过 A点时，其运动方向一定沿 AB方向(BCD ) 5.如图所示，一组等差等势面，若将一个负电荷从 A点移到 场力做负功，则下列关系不正确的是A.Ea > EC,A> 4 CB.Ea< EC, (f) A V 4 CC.Ea< Ec,()a> cD.Ea= Ec,()a> c(C ) 6.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等

13、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 。2 = 0，那么该电荷的电势能为 4 J时其动能 大小为 A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J场力大于重力，下列说法正确的是A、小球到最高点 A时, B、小球到最低点 B时, C、小球到最低点 B时, D、小球到最低点 B时, (ABC ) 8.如图 5(AD ) 7.如图，用细线栓一带负电小球在方向竖直向下的匀强电场中，在竖直面内做圆周运动，电细线张力一定最大细线张力一定最大小球线速度一定最大小球电势能一定最大所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C的微粒在电场中只受电

14、场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J点电势为一10V,则A. B点的电势为0VB.电场线方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2( B )9.如图四所示，为电场中心一条电场线，一个点电荷由静止开始，在电 场力作用下，从 A点移到B点，下面论述正确的是：A.A处场强大于B处场强；B.点电荷在A处电势能大于在 B处电势能；C.点电荷带负电；D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。(B )10.如图所示，平行板电容器的两极板间的电场可看作是匀强电场，两板水 ,M平放置，板间的距离为 d, 一带负电微粒从上板边缘射入，沿直线从下板边缘射V0出，粒子的电量为q,质量

15、为mi,下列说法中不正确的是：A.粒子的加速度为零。1*B.粒子的电势能减少mgdoC.两板间的电势差为mgd/q。D.M板比N板电势高。N、=1(C )11.如图，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度 y射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹/上的两点.若a点电势为6a, b点电势为6b,则：A.场强方向一定向左，且电旷势6a >6b。B.场强方向一定向左，且电势 6a < (J) bo C.场强方向一定向右，且L电势 6 a >6b。D.场强方向一定向右，且电势 6a6bo(ABD)12.如图所示，一带电液滴在重力和匀强

16、电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为 45。，则下列结论正确的是：A .此液滴带负电。B .液滴做匀加速直线运动。C.合外力对液滴做的总功等于零.D.液滴的电势能减少。(BCD )13.右图中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨道上两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是A.带电粒子所带电量的符号B .带电粒子在a、b两点的受力方向 C .带电粒子在a、b两点的速度何处较大D .带电粒子在a、b两点的电势能何处较大(AD )14.如图所示，在a点由静止释放一

17、个质量为m电荷量为q的带电粒子，粒子到达 b点时速度恰好为零，设 ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h,则()bA.带电粒子带负电B . a、b两点间的电势差 U ab = mgh/qC. b点场强大小为mg/q D . a点场强大于b点场强( C )15 .如图所示，有一带电粒子沿曲线AB在一匀强电场中运动，虚线a, b, c, d为电场中的等势面，且Ua>Ub>Uc>Ud,粒子在A点初速度Vo的方向与等势面平行。不计粒子的重力，下面说法正确的是粒子带正电粒子在运动中电势能逐渐减少粒子在运动中动能逐渐减少粒于的运动轨迹为半边抛物线A、B、 C、 D、( A ) 1

18、6.如图所示，匀强电场水平向左，带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动，经A点时动能为100J,到B点时动能减少80J.减少的动能中有3/5转化为电势 能，则它再经过B点时，动能大小是B. 20JC. 52JD. 80J)17.如右图所示，中间的电场线是直线，其上有A、B两点，一带电粒子在A点由静止开始释放后，沿电场线向 B运动，若不计重力，则A、粒子带负电荷C、粒子的运动速度一定增大B、粒子的电势能一定增大D、粒子的加速度一定增大(ABD ) 18.如右图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线。 若不计重力，则下列说法中正确的是：A、如果电场线方向向左，q一定是正电荷B、q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加C、q的运动速度可能增大，也可能减小D、q可能是正电荷,B-*0 =53° , kg .(取也可能是负电荷，但 q 一定做减速运动19 .图9是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5cmA一带电量为一4X10-6c的微粒沿AB匀速运动，则此微粒的质量为 g= 10m/ s2)解：qE =mg_oU = E AB sin 53所以m = qU