专题 11 带电粒子在电场中运动模型模型界定本模型主要是处理自由带电体在电场或电场与重力场中的运动以及带电约束体在电场中运动问题解法与技巧。模型破解一、自由带电体的运动1.处理带自由电体运动时首先要考虑的是粒子重力能否忽略:(1)电子、质子、粒子、离子等通常不计重力(2)小球、液滴、尘埃等除非题目有明确说明外需考虑重力作用(3)带电粒子、带电微粒是否考虑重力的作用需要根据题意分析,甚至需通过计算后与电场力比较来确定是否考虑重力,一般比电场力小二个级以上不考虑重力作用。2.从能量角度处理带电粒子运动时,若粒子重力不计则只涉及两种形式的能量:动能与电势能,且二者之和保持不变;若重力不能忽略时,还要考虑重力势能,此时三者之和不变带电粒子运动过程中电势能的计算与判定方法有:(1)功能关系:电场力所做功等于电势能减小量,与电荷电性无关(2)电势能与电势关系:正电荷在电势越高处电势能越大,负电荷则相反(3)能量守恒3.判定与计算电场力做功也是处理带电粒子在电场中运动的一个重要环节,包括在匀强电场中运动的带电体,计算或判定电场力做功的方法有:(1)由力与运动方向间夹角判定功的正负:始终为锐角时做正功,始终为钝角时做负功,始终为直角时才不做功(2)静电力做功可由相互作用的物体间距离变化来确定功的正负:距离增大时引力做负功、斥力做正功,距离减小时则相反(3)匀强电场中可由功的定义式计算电场力所做功(4)由电势差正负与电荷正负判定:(5)由功能关系判定(6)由动能定理判定例1.如图所示,水平放置的两平行金属板间有一竖直方向的匀强电场,板长为 L,板间距离为 d,在距极板右端 L 处有一竖直放置的屏M,一带电荷量为 q,质量为 m 的质点从两板中央平行于极板射入电场,最后垂直打在M屏上,以下说法中正确的是A.质点打在屏的P点上方,板间电场强度的大小为B.质点打在屏的P点上方,板间电场强度的大小为C.质点打在屏的P点下方,板间电场强度的大小为D.质点打在屏的P点下方,板间电场强度的大小为【答案】A例 2.图中虚线所示为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面 3 的电势为 0。一带正电的点电荷只在静电力的作用下运动,经过、点时的动能分别为和。当这一点电荷运动到某一位置时,其电势能变为,它的动能应为 A. B. C. D.【答案】D例3.如图,带正电的点电荷固定于 Q 点,电子在库仑力作用下,做以 O...