教师招聘考试：带电粒子在电场中轨迹的综合分析问题

在教师招聘考试中，我们经常有遇到根据带电粒子运动的轨迹(曲线)和电场线(或等势线、面)，让我们判断运动前后电势能、动能、速度、加速度、电势等物理量的变化情况，以及电荷的正负等问题。对于这类问题，一般是以选择题的形式进行考察，我们可以从以下几个方面进行分析：

1.先根据运动轨迹和电场线(或等势面)判断所受电场力的大致方向：

曲线运动的轨迹切于速度，弯向于力。

(1)例如：由A运动到B，所受电场力的方向在该点电场线切线方向的直线上，轨迹弯向于所受电场力的方向。

(2)已知等势线，电场线与等势线(面)垂直，所受电场力的方向在该点等势线的垂线上，轨迹弯向于所受电场力的方向。

2.然后根据力与速度的夹角，判断电场力做功情况;

所受电场力与速度夹角大于90°，电场力做负功;所受电场力与速度夹角小于90°，电场力做正功。

3.根据做功情况判断电势能的变化：

(1)常用方法：电场力做正功，电势能增加;电场力做负功，电势能减小。

(2)也可根据公式

，计算带正负号，正电荷在高电势处电势能大，负电荷在低电势处电势能小。

4.根据能量转化，判断动能的变化：

(1)电势能增加，动能会减小;电势能减小，动能会增大。

(2)合力做正功，动能增加，合力做负功，动能减小。

5.根据动能的公式

判断速度的变化：

动能增加，速度变大;动能减小，速度变小。

6.通过电场线或等势面判断电势高低的变化：

沿着电场线的方向，电势降低较快。不同等势面电势降低较快的方向为电场方向。

7.电荷的正负通过电场线和所受电场力的方向判断：

正电荷所受电场力的方向沿着电场线，负电荷所受电场力的方向逆着电场线。

8.电场力的大小、加速度的大小、电场强度的大小都根据电场线(等势线)的疏密进行判断。

等势线越密集的地方，电场线越密集，电场强度越大，根据

，所受电场力越大，加速度也就越大。反之减小。

特别说明：

根据题意需要判断带电粒子是否考虑重力，没有说明情况下，一般粒子、微粒、电荷等不考虑重力;油滴、液滴、物块、小球等需要考虑重力。如果有除了电场力之外的力参与，则需要进行受力分析辅助。

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