专题归纳突破 专题一电场线、等势线与运动轨迹的综合分析 1.带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外 力的情况以及初速度的情况共同决定的。运动轨迹上各点的 切线方向表示粒子在该点的速度方向。电场线只能够描述电 场的方向和定性地描述电场的强弱,它决定了带电粒子在电 场中各点所受静电力的方向和加速度的方向。 2.等势线总是和电场线垂直,已知电场线可以画出等势线,已 知等势线也可以画出电场线
导航 专题一 电场线、等势线与运动轨迹的综合分析 1.带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外 力的情况以及初速度的情况共同决定的。运动轨迹上各点的 切线方向表示粒子在该点的速度方向。电场线只能够描述电 场的方向和定性地描述电场的强弱,它决定了带电粒子在电 场中各点所受静电力的方向和加速度的方向。 2.等势线总是和电场线垂直,已知电场线可以画出等势线,已 知等势线也可以画出电场线。 专题归纳突破
3.在利用电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹解决带电 粒子的运动问题时,基本方法: (1)根据带电粒子的运动轨迹确定带电粒子受到的静电力的 方向,带电粒子所受的合力(往往只受静电力)指向运动轨迹曲 线的凹侧,再结合电场线确定带电粒子的带电种类或电场线 的方向; (2)根据带电粒子在不同的等势面之间移动,结合题意确定 静电力做正功还是做负功,电势能的变化情况或是等势面的 电势高低
导航 3.在利用电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹解决带电 粒子的运动问题时,基本方法: (1)根据带电粒子的运动轨迹确定带电粒子受到的静电力的 方向,带电粒子所受的合力(往往只受静电力)指向运动轨迹曲 线的凹侧,再结合电场线确定带电粒子的带电种类或电场线 的方向; (2)根据带电粒子在不同的等势面之间移动,结合题意确定 静电力做正功还是做负功,电势能的变化情况或是等势面的 电势高低
【典型例题1】如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势 面,相邻等势面间的电势差相同,实线为带电的质点在仅受静电 力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列 说法正确的是(A) A.带电质点通过P点时的动能比通过 Q点时小 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C带电质点通过P点时的加速度比通 过Q点时小 D.三个等势面中,等势面α的电势最高
导航 【典型例题1】如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势 面,相邻等势面间的电势差相同,实线为带电的质点在仅受静电 力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列 说法正确的是( ) A.带电质点通过P点时的动能比通过 Q点时小 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.带电质点通过P点时的加速度比通 过Q点时小 D.三个等势面中,等势面a的电势最高 A
导航 解析:假设带电质点从P到Q运动(也可假设带电质点从Q到P运 动),画出几条电场线,再画出几个位置的速度方向,根据轨迹的弯 曲方向,可判断带电质点所受静电力的方向,如图所示,速度方向与 静电力的方向成锐角,所以从P到Q过程中静电力做正功,电势能 降低,动能增大,所以P点的动能小于Q,点的动能,故选项A正确;
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导航 无法判断粒子的运动方向,故选项B错误;由于相邻等势面之 间的电势差相同,等势线密的地方电场线密,电场强度大,故P 点处电场强度大,静电力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故 选项C错误;根据质点判断出受力情况但不知道粒子所带电 性,故无法判断等势面的电势高低,故选项D错误
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