高二物理第4讲：带电粒子在电场中的运动-讲义（教师版）.pdf

第四讲：带电粒子在电场中的运动

学习目标

1.带电粒子在加速电场中的运动

2.带电粒子在偏转电场中的运动

3.组合场与周期性问题

一、加速电场

研究对象

（1）基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但

并不忽略质量）；

（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示外，一般都不忽略重力．但如

果重力远小于它在电场中受到的电场力，则其重力可忽略不计．但两力相差不多甚至重力更大时，就不

能忽略重力了．

平衡电场

提问：如图，带电粒子水平通过电场的条件是什么？

回答：

典题精炼

1.如图所示、两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场．两极板间相距为．一带负电的微粒从

上极板的边缘以初速度射入，沿直线从下极板的边缘射出．已知微粒的电量为、质量为．下

列说法正确的是（）

1

A.微粒运动的加速度为B.微粒的电势能减小了

C.两极板间的电势差为D.极板的电势高于板的电势

【答案】ACD

【解析】A．由直线运动知，受合力为，加速度为；

B．动能不变，重力势能减小，电势能增加；

C．，；

D．带正电，电势高．

故选ACD．

【标注】【知识点】带电粒子的加速

2.平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个直流电源相连，若一个带电油滴恰能

沿如图所示的水平直虚线通过该电容器，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.油滴所受的重力完全可以忽略不计B.油滴运动的加速度大小不变、方向水平向左

C.油滴一直水平向右做匀速直线运动D.油滴在电场中的电势能逐渐减小

【答案】B

【解析】对物体受力分析可知：

物体向右做匀减速运动，合力向左，电场力做负功，电势能变大．

故选B．

【标注】【素养】科学推理

【知识点】带电粒子的偏转；带电粒子在重力场和电场中的运动

3.

2

如图所示，平行金属板、水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重

力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）

A.若微粒带正电荷，则板一定带正电荷B.微粒从点运动到点电势能一定增加

C.微粒从点运动到点动能一定增加D.微粒从点运动到点机械能一定增加

【答案】C

【解析】本题考查学生对带电粒子在电场中运动时受力及能量变化情况的分析能力．

由轨迹可知，微粒所受合力方向应为竖直向下，所以由受力分析可知，微粒所受电场力可能向

下，也可能向上，若向上，则电场力小于重力．若微粒带正电，板可能带正电荷也可能带负电

荷，故A错误；

微粒从点运动到点因电场力方向不能确定，所以电场力做功情况不明确，故BD错误；合力做

正功，所以动能一定增加，故C正确．

故选C．

【标注】【知识点】带电粒子的偏转

加速电场

提问：如图，带电粒子在电场中做一个什么样的运动？应该如何处理？