帶電粒子在電場中的定性運動
帶電粒子在電場中的運動是電場中一道難點和常考題目。粒子的軌跡是高考中經常考的選擇題類型。這道選擇題往往考查軌跡上兩點的動能與電勢能的關系。由于軌跡往往是曲線物理資源網，曲線運動中軌跡的規律是力和速度夾在軌跡中間，凹面指向力。也可以用來判斷電場力和加速度的方向。
一個電子從a點運動到b點的軌跡（圖中沒有標明方向的虛線可能是電場線或等勢線）。
問題1：如果是電場線，力的方向是什么？電場強度的方向是什么？等勢線怎么畫？a、b電勢大小怎么確定？a、b動能大小怎么確定？a、b電勢能大小怎么確定？
方法：根據曲線運動軌跡的規律——力與速度夾住軌跡，凹面指向力的方向；電場強度方向與正電荷的力方向相同，與負電荷的力方向相反；電場線或等勢線（面）越密，E越大，電場線越稀疏，E越小，且Ea>Eb；等勢線垂直于電場線；沿電場線方向，電勢減小，畫出等勢線后可得φa>φb；電子在電場力作用下從a移動到b，電場力做負功，電勢能增加，故EPaEb
問題2：如果是等勢線，力的方向是什么？電場強度的方向是什么？如何確定a、b兩點電勢的大小？電場線如何畫？
方法：根據曲線運動軌跡定律--力與速度夾住軌跡，凹面指向力；電場強度方向與作用于正電荷的力的方向相同，與作用于負電荷的力的方向相反；電場線或等勢線（面）越密，E越大，電場線越稀疏，E越小，且Ea>Eb；等勢線垂直于電場線；沿電場線方向，電勢減小，畫出等勢線后可得φaEPb；根據能量守恒定律，勢能減小，動能增大，故Ea>Eb。
總結：判斷軌跡上兩點的動能與電勢能的關系，可以用公式：力所指位置，動能大，勢能小（電場力所指位置，動能大，電勢能小）。
1.【2011新課標】一帶負電荷的粒子在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c。已知粒子的速度是減小的。關于b點處電場強度E的方向，下圖可能是正確的（虛線為曲線在b點處的切線）
分析：“力和速度把軌跡夾在中間，凹邊指向力的方向。”因為負電荷上電場力的方向與速度夾角大于90°，??指向曲線的凹邊，場強方向與負電荷上力的方向相反，所以D正確。
2. [2013重慶論文]如圖3所示，一粒子在O點處與重原子核發生散射，實線表示粒子的運動軌跡，M、N、Q為軌跡上的三點，N點距離原子核最近，Q點比M點距離原子核更遠，則（）
A. α 粒子在點 M 處的速度大于在點 Q 處的速度。
B.三點中，N點處α粒子的電勢能最大。
C.在重核產生的電場中，M點的電位低于Q點的電位。
D.α粒子從M點移動到Q點，電場力對它所作的功總計為負功。
分析：力作用的點動能大，勢能小（電場力作用的點動能大，電勢能小），所以N點電勢能最大，動能最小，Q點電勢能最小，動能最大；所以，電場力對α粒子從M點移動到Q點時所做的功總和為正功，所以選項B正確
3.【2016全國論文一】如圖所示，帶負電的油滴在均勻電場中運動，其運動軌跡在垂直平面（紙面）內，并關于通過運動軌跡最低點P的垂線對稱。忽略空氣阻力。由此可知（）
A.Q點電位高于P點電位。
B.Q點處油滴的動能大于P點處油滴的動能。
C.Q點處油滴的勢能大于P點處油滴的勢能。
D.Q點處油滴的加速度小于P點處油滴的加速度。
分析：力和速度夾著軌跡，凹面指向力（合力）電場線，電場力向上，又因為是負電荷，電場力垂直向下，沿電場線方向電位減小，所以A錯誤；力指向動能大，勢能小的點，所以Q點動能大，電位能小，所以B正確；合力不變，所以加速度不變，所以D錯誤。
4.【2017·天津論文】如圖所示，在點電荷Q產生的電場中，實線MN為未標方向的電場線，虛線AB為電子僅在靜電力作用下運動的軌跡。設電子在A、B點的加速度分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列哪項表述是正確的？
A.電子必須從A移動到B
B. 若aA>aB電場線，則Q靠近M端，帶正電荷
C. 不管Q是正還是負，一定存在EpA
D.B點的電位可能高于A點的電位。
分析：根據“力和速度的運動軌跡，凹面指向力；力指向的地方，動量大，電勢小。”所以C正確，D錯誤；如圖所示，根據已知條件無法確定電子的運動方向，所以A錯誤；若aA>aB，說明M點處電子受到的電場力較大，M點處的電場強度較大。根據點電荷的電場分布，靠近M端的位置為源電荷，應該帶正電，所以B正確。