电磁学篇07速度线与力线法巧解带电粒子在电场中运动问题-高考物理答题技巧与模型.pdf

高中物理解题技巧之电磁学篇07

速度线与力线法巧解带电粒子在电场中运动问题

一、必备知识

1.根据运动轨迹判断粒子的受力及运动情况

①确定受力方向的依据

a．曲线运动的受力特征：带电粒子受力总指向曲线的凹侧；

b．电场力方向与场强方向的关系：正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷则相反；

c．场强方向与电场线或等势面的关系：电场线的切线方向或等势面的法线方向为电场强度

的方向。

②比较加速度大小的依据：电场线或等差等势面越密⇒E越大⇒F＝qE越大⇒a＝越大。

③判断加速或减速的依据：电场力与速度成锐角（钝角），电场力做正功（负功），速度增加

（减小）。

2.分析电场的特点和性质问题的一般思路

（）电场强度

1

①根据电场线的疏密程度进行判断。

②根据等差等势面的疏密程度进行判断。

③根据E＝k结合矢量合成进行判断或计算。

（）电势

2

①根据沿电场线方向电势逐渐降低进行判断。

②根据φ＝进行判断或计算。

③空间存在两个或两个以上的电场时，根据电势的叠加求代数和进行判断或计算。

（）电势能

3

①根据＝进行判断或计算。注意判断或计算时、、均带正、负号，且、的正、

EφqEφqEφ

ppp

负号表示大小。

②根据电场力做功进行判断或计算。若电场力对电荷做正功，电势能减少，反之则增加，且

＝－。

WABΔEp

③根据能量守恒定律进行判断或计算。电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化

试卷第1页，共7页

的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，而总和应保持不变，即当动能

增加时，电势能减少，反之则增加，且＝－。

ΔEkΔEp

2.应用技巧

三、实战应用（应用技巧解题，提供解析仅供参考）

1．雾霾的一个重要来源就是工业烟尘。为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘

系统。它主要由机械过滤网，放电极和互相平行的集成板三部分构成。工作原理图可简化为

右图所示。假设虚线为某带电烟尘颗粒（不计重力）在除尘装置中的运动轨迹，、是轨

AB

迹中的两点（）

A．该烟尘颗粒带正电

B．该烟尘颗粒在除尘装置中的运动是匀变速曲线运动

．点的场强小于点的场强

CAB

．该烟尘颗粒在点的电势能大于它处于点的电势能

DAB

2．如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场

区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据

ab

此图可知

试卷第2页，共7页

①带电粒子所带电性

②带电粒子在、两点的受力方向

ab

③带电粒子在、两点的速度何处较大

ab

④带电粒子在、两点的电势能何处较大

ab

⑤、两点哪点的电势较高

ab

以上判断正确的是（）

A．①②⑤B．②③④C．③④⑤D．①③⑤

．如图所示，是某匀强电场中的一等势线。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，

3MN

在纸面内由运动到的轨迹。下列判断正确的是（）

ab

A．电场方向一定是垂直MN向上

．点的电势一定不等于点的电势

Bab

C．带电粒子的加速度可能平行MN向右

．带电粒子由运动到的过程中动能可能增加

Dab

．图中虚线、、