带电粒子在电场中运动的综合问题考点精练考向一 电场中的力、电综合问题角度 1 电场中粒子的运动图象问题 (2014·海南单科，9)(多选)如图 1 甲，直线 MN 表示某电场中一条电场线，a、b 是线上的两点，将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放，粒子从 a 运动到 b 过程中的 v－t 图线如图乙所示，设 a、b 两点的电势分别为 φa、φb，场强大小分别为 Ea、Eb，粒子在 a、b两点的电势能分别为 Wa、Wb，不计重力，则有( )图 1A．φa＞φb B．Ea＞EbC．Ea＜Eb D．Wa＞Wb解析 由图乙可知，粒子做加速度减小，速度增大的直线运动，故可知从 a 到 b 电场强度减小，粒子动能增大，电势能减小，电场力方向由 a 指向 b，电场线方向由 b 指向a，b 点电势高于 a 点电势，故正确答案为 B、D。答案 BD方法技巧根据 v－t 图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。 (2016·河北衡水中学二模)(多选)如图 2 甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度 v0沿两点电荷连线的中垂线从 a 点向上运动，其 v－t 图象如图乙所示，下列说法正确的是 ( )图 2A．两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等B．两点电荷一定都带负电，且电荷量一定相等C．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处D．t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零解析 由 v－t 图可知 t2时刻运动方向改变，且图线斜率不为零，则加速度不为零，0～t2时间内做减速运动，电场力做负功，试探电荷的动能转化为电势能，t2时刻电势能最大，C 错误，D 正确；试探电荷沿直线向上运动，则其所受电场力的方向沿 Q1、Q2连线的中垂线方向向下，所以两点电荷都带负电，且电量相等，A 错误，B 正确。答案 BD角度 2 动力学方法和能量观点分析力电综合问题 在光滑绝缘水平面上放置一质量 m＝0.2 kg、电荷量 q＝＋5.0×10－4 C 的小球，小球系在长 L＝0.5 m 的绝缘细线上，细线的另一端固定在 O 点。整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿 OA 方向，如图 3 所示(俯视图)。现给小球一初速度使其绕 O 点做圆周运动，小球经过 A 点时细线的张力 F＝140 N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大 ΔEk＝20 J，小球可视为质点。图 3 (1)求电场强度的大小； (2...
