(1)電場(chǎng)線是直線;
(2) 電荷的初速度為零,或速度方向與電場(chǎng)線平行;
(3)電荷只受到電場(chǎng)力或者合力的方向與電場(chǎng)線平行。
2. 當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)中作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),它所受到的合力(通常只有電場(chǎng)力)總是指向其軌跡的凹面。
3、特別提醒
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子的外力和初速度的組合決定的。
(2) 運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的切線方向即為質(zhì)點(diǎn)的速度方向。
(3)電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向,它決定了施加在粒子上的電場(chǎng)力的方向。
實(shí)施例1 如圖所示,直線是由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的一簇未指定的電場(chǎng)線。 該曲線是帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的軌跡。 a和b是軌跡上的兩點(diǎn)。 如果帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力的影響,根據(jù)該圖可以做出的判斷是()
A.帶電粒子的電荷符號(hào)
B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)所受力的方向
C.帶電粒子在a點(diǎn)和b點(diǎn)哪里加速度較大?
D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向
解決問(wèn)題思路:解決該問(wèn)題應(yīng)把握以下四點(diǎn):
(1)帶電粒子的受力方向指向其軌跡的凹側(cè)。
(2)帶電粒子受力的方向就是其運(yùn)動(dòng)加速度的方向。
(3)帶電粒子受力的大小與場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)。 場(chǎng)強(qiáng)越大,力越大。
(4)電場(chǎng)線的密度表示電場(chǎng)的強(qiáng)度。
分析:如圖所示,由于帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下作曲線運(yùn)動(dòng),因此電場(chǎng)力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)并沿著電場(chǎng)線,即指向沿著電場(chǎng)線向左。 B正確;
由于電場(chǎng)線方向未知,無(wú)法確定帶電粒子的電特性,出現(xiàn)誤差;
加速度由電場(chǎng)力產(chǎn)生。 由于a處的電場(chǎng)線比b處的電場(chǎng)線更密高中物理帶電粒子教學(xué)反思,因此a處的電場(chǎng)強(qiáng)度更大。 由F=qE可知,a處的帶電粒子受到較大的電場(chǎng)力,因而加速度也較大,且方向與電場(chǎng)力相同。 、C、D正確。
答案BCD
例2 如圖所示,真空中垂直向下的電場(chǎng)線上有兩點(diǎn)a、b。 帶電粒子在a點(diǎn)脫離靜止后沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)其速度恰好為零。那么下列說(shuō)法正確的是
A.帶電粒子必須帶正電荷
B.帶電粒子必須帶負(fù)電荷
C、a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
D.粒子在點(diǎn) 6 處的合力必須為零
解決問(wèn)題的思路:
帶電粒子受電場(chǎng)力和重力的影響,先加速后減速。
1、電場(chǎng)力向上,a點(diǎn)電場(chǎng)力大,b點(diǎn)電場(chǎng)力小;
2、向上減速到b點(diǎn)的速度為零高中物理帶電粒子教學(xué)反思,說(shuō)明粒子到達(dá)b點(diǎn)之前重力和電場(chǎng)力相等,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)重力大于電場(chǎng)力。
答案B