帶電粒子在電場中軌跡的綜合分析問題

在教師招聘考試中，我們經常有遇到根據帶電粒子運動的軌跡(曲線)和電場線(或等勢線、面)，讓我們判斷運動前後電勢能、動能、速度、加速度、電勢等物理量的變化情況，以及電荷的正負等問題。對於這類問題，一般是以選擇題的形式進行考察，我們可以從以下幾個方面進行分析：（教綜19天速學班1.1元於10月20日開課）

1.先根據運動軌跡和電場線(或等勢面)判斷所受電場力的大致方向：（教綜19天速學班1.1元於10月20日開課）

曲線運動的軌跡切於速度，彎向於力。

(1)例如：由A運動到B，所受電場力的方向在該點電場線切線方向的直線上，軌跡彎向於所受電場力的方向。

(2)已知等勢線，電場線與等勢線(面)垂直，所受電場力的方向在該點等勢線的垂線上，軌跡彎向於所受電場力的方向。

2.然後根據力與速度的夾角，判斷電場力做功情況;（教綜19天速學班1.1元於10月20日開課）

所受電場力與速度夾角大於90°，電場力做負功;所受電場力與速度夾角小於90°，電場力做正功。

3.根據做功情況判斷電勢能的變化：

(1)常用方法：電場力做正功，電勢能增加;電場力做負功，電勢能減小。

(2)也可根據公式，計算帶正負號，正電荷在高電勢處電勢能大，負電荷在低電勢處電勢能小。

4.根據能量轉化，判斷動能的變化：（教綜19天速學班1.1元於10月20日開課）

(1)電勢能增加，動能會減小;電勢能減小，動能會增大。

(2)合力做正功，動能增加，合力做負功，動能減小。

5.根據動能的公式判斷速度的變化：

動能增加，速度變大;動能減小，速度變小。

6.通過電場線或等勢面判斷電勢高低的變化：

沿著電場線的方向，電勢降低最快。不同等勢面電勢降低最快的方向為電場方向。

7.電荷的正負通過電場線和所受電場力的方向判斷：

正電荷所受電場力的方向沿著電場線，負電荷所受電場力的方向逆著電場線。

8.電場力的大小、加速度的大小、電場強度的大小都根據電場線(等勢線)的疏密進行判斷。

等勢線越密集的地方，電場線越密集，電場強度越大，根據，所受電場力越大，加速度也就越大。反之減小。

特別說明：（教綜19天速學班1.1元於10月20日開課）

根據題意需要判斷帶電粒子是否考慮重力，沒有說明情況下，一般粒子、微粒、電荷等不考慮重力;油滴、液滴、物塊、小球等需要考慮重力。如果有除了電場力之外的力參與，則需要進行受力分析輔助。

中公講師解析

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