突破 42 带电粒子在电场中的直线运动1．做直线运动的条件(1)粒子所受合外力 F 合＝0，粒子初速度不为零，做匀速直线运动。(2)粒子所受合外力 F 合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2．用动力学观点分析a＝，E＝，v2－v02＝2ad。3．用功能观点分析匀强电场中：W＝Eqd＝qU＝mv2－mv02；非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1。【典例 1】如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB 运动，由此可知( )． A．电场中 A 点的电势高于 B 点的电势 B．微粒在 A 点时的动能大于在 B 点时的动能，在 A 点时的电势能小于在 B 点时的电势能C．微粒在 A 点时的动能小于在 B 点时的动能，在 A 点时的电势能大于在 B 点时的电势能D．微粒在 A 点时的动能与电势能之和等于在 B 点时的动能与电势能之和【答案】 AB【解析】 一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB 运动，其受到的电场力 F 只能垂直于等势面水平向左，则电场方向水平向右，如图所示，【典例 2】一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的 P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从 P 点开始下落的相同粒子将( )．A．打到下极板上 B．在下极板处返回C．在距上极板处返回 D．在距上极板 d 处返回【答案】 D【跟踪短训】1. 如图所示，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子，以初速度 v0由小孔进入电场，当 M、N 间电压为 U 时，粒子刚好能到达 N 板，如果要使这个带电粒子能到达 M、N 两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是( )．A．使初速度减为原来的B．使 M、N 间电压提高到原来的 2 倍C．使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍D．使初速度和 M、N 间电压都减为原来的【答案】 BD【解析】 在粒子刚好到达 N 板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－mv，所以 d＝，令带电粒子离开 M板的最远距离为 x，则使初速度减为原来的，x＝；使 M、N 间电压提高到原来的 2 倍，电场强度变为原来的 2 倍，x＝；使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍，电场强度变为原来的 4 倍，...
