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摘要：在电场中，带电粒子这一运动问题，不但能够对我们电学与力学的综合能力进行考查，同时还能够对我们空间想象力与创新思维能力进行比较全面的考查，所以，这也是高考中非常容易出现的重点内容。本文主要结合具体例子，对电场中的带电粒子运动做出了进一步分析。
关键词：高中物理；电场；带电粒子；运动
由于在电场中带电粒子运动这一内容当中，综合了运动学与功能关系等各方面知识。因此，我们很多学生将此和之前所掌握的运动进行分割，不知如何将所学知识进行合理应用来求出新问题，进而会在学习这一内容时感到非常困难。
一、电场中带电粒子的类平抛运动分析
在高中阶段，我们通常只是对带电粒子垂直进入电场出现的偏转状况进行分析，此种类型的问题在忽略粒子重力条件下，其运动规律和重力场中的平抛运动非常相似。在电场中，带电粒子的类平抛运动，可以将其分解成沿着电场方向或者是相反方向进行初始速度是零的匀加速直线运动，与电场方向垂直，进行匀速直线运动。
例1，如图1，在一个平行板电容器当中，具有匀强电场，电场沿着竖直方向，两个荷质比不一样的带正电粒子a与b，由电容器边际的P处，通过同一水平速度射入两个平行板之间.进而测出粒子a、b和电容器的撞击點，至入射点之间的水平距离之比是1：2，如果将重力忽略，那么粒子a与b的荷质比为（ ）。
A、2：1 B、4：1 C、1：2 D、1：1
图1 图2 图3 图4
解析：粒子在匀强电场中进行运动的过程中，在水平方向（初始速度方向）上存在，而在竖直方向（电场线方向）上存在。联系上面两个式子，便可获得，进而得出，因此粒子a与b的荷质比是4：1，故B为此问题的正确选项。
二、交变电场中带电粒子的运动分析
当交流电压的大小与方向，在进行周期性转变的时候，根据便可以得知，在电场中，带电粒子的加速度a随着电压U的转变而发生改变，所以粒子有时会加速，而有时也会减速，还有可能出现重复运动，并且相对比较繁杂。不过，在一个周期转变阶段，前面半个周期和后面半个周期运动有着对称性[1]。
例2，如图2，两个平行相对应的金属板A、B之间，具有如图3当中的交变电压，一重力可以将其忽视的带正电粒子，被固定于两个金属板正中间的P点。如果在这一时间内开释此粒子，粒子则有时会向A板运动，而有时又会向B板运动，但是最后打在A板上面，那么这一时间段可能为（ ）。
A、 B、 C、D、
解析：如果，那么带正电粒子便会先加速向A金属板运动、进而减速运动到零。之后再以相反方向进行加速运动、进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向右边运动的距离大于左边，最后打在B金属板上面，因此A选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向B金属板运动，进而减速运动到零，之后再以相反方向进行加速运动、进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向左边运动的距离小于右边，最后打在B金属板上面，因此B选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向B金属板运动，进而减速运动到零，之后以相反方向进行加速运动，进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向左边运动的距离小于右边，最后打在B金属板上，因此C选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向A金属板运动，进而减速运动到零，之后以相反方向进行加速运动，进而减速运动到零，像这样重复运动，每以次向右边运动的距离小于左边，最后打在A金属板上面，因此D选项正确。
三、匀强磁场中带电粒子的运动分析
通过轨迹弯曲方向，则可以将带电粒子受到的合力方向加以判断，并以此对静电力的方向做出判断。同时还能够把电势高低、场强大小与能量变化进行比较，而这也正是对动力学问题做进一步分析的初始阶段[2]。
例3，一带电油滴，在匀强电场E当中的运动轨迹（由图4的虚线表示），电场方向竖直向下，如果将空气阻力忽略，那么这一带电油滴由a点向b点进行移动时，能量变化状况为（ ）。
A、动能下降 B、电势能上升
C、动能与电势能之间的总和下降 D、重力势能与电势能之间的总和上升
解析：根据带电油滴由a点至b点的运动轨迹便可以得知，带电油滴所受静电力方向，应该为竖直方向，并且重力比静电力更小。因此带电油滴由a点向b点进行运动时，静电力做正功，电势能下降；重力做负功，则重力势能将会上升。因此，根据动能定律可以得知，带电油滴的功能上升。根据总能量守恒可以得知，在这一整个过程当中，仅只是动能、电势能与重力势能之间发生了变化，因此这三个量的总和是一定值。而根据带电油滴的重力势能上升，可以得知，动能与电势能之间的总和降低。根据带电油滴的动能上升，则可以得知，重力势能与电势能之间的总和降低。故正确选项是C。
四、结束语
在高中阶段的物理课程中，针对带电粒子在电场中的运动这一内容来讲，其主要包含了直线运动与曲线运动，则这也正是我们学习中相对比较困难的知识点。因此，我们在学习过程中，一定要通过有效方法对此进行全面掌握，进而达到更好的学习效果。
（作者单位：长沙市麓山国际实验学校）
参考文献
[1]解雄岗.带电粒子在交变电场中的运动[J].中学生数理化：高二高三版，2016，（14）：75-76.
关键词：高中物理；电场；带电粒子；运动
由于在电场中带电粒子运动这一内容当中，综合了运动学与功能关系等各方面知识。因此，我们很多学生将此和之前所掌握的运动进行分割，不知如何将所学知识进行合理应用来求出新问题，进而会在学习这一内容时感到非常困难。
一、电场中带电粒子的类平抛运动分析
在高中阶段，我们通常只是对带电粒子垂直进入电场出现的偏转状况进行分析，此种类型的问题在忽略粒子重力条件下，其运动规律和重力场中的平抛运动非常相似。在电场中，带电粒子的类平抛运动，可以将其分解成沿着电场方向或者是相反方向进行初始速度是零的匀加速直线运动，与电场方向垂直，进行匀速直线运动。
例1，如图1，在一个平行板电容器当中，具有匀强电场，电场沿着竖直方向，两个荷质比不一样的带正电粒子a与b，由电容器边际的P处，通过同一水平速度射入两个平行板之间.进而测出粒子a、b和电容器的撞击點，至入射点之间的水平距离之比是1：2，如果将重力忽略，那么粒子a与b的荷质比为（ ）。
A、2：1 B、4：1 C、1：2 D、1：1
图1 图2 图3 图4
解析：粒子在匀强电场中进行运动的过程中，在水平方向（初始速度方向）上存在，而在竖直方向（电场线方向）上存在。联系上面两个式子，便可获得，进而得出，因此粒子a与b的荷质比是4：1，故B为此问题的正确选项。
二、交变电场中带电粒子的运动分析
当交流电压的大小与方向，在进行周期性转变的时候，根据便可以得知，在电场中，带电粒子的加速度a随着电压U的转变而发生改变，所以粒子有时会加速，而有时也会减速，还有可能出现重复运动，并且相对比较繁杂。不过，在一个周期转变阶段，前面半个周期和后面半个周期运动有着对称性[1]。
例2，如图2，两个平行相对应的金属板A、B之间，具有如图3当中的交变电压，一重力可以将其忽视的带正电粒子，被固定于两个金属板正中间的P点。如果在这一时间内开释此粒子，粒子则有时会向A板运动，而有时又会向B板运动，但是最后打在A板上面，那么这一时间段可能为（ ）。
A、 B、 C、D、
解析：如果，那么带正电粒子便会先加速向A金属板运动、进而减速运动到零。之后再以相反方向进行加速运动、进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向右边运动的距离大于左边，最后打在B金属板上面，因此A选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向B金属板运动，进而减速运动到零，之后再以相反方向进行加速运动、进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向左边运动的距离小于右边，最后打在B金属板上面，因此B选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向B金属板运动，进而减速运动到零，之后以相反方向进行加速运动，进而减速运动到零，像这样重复运动，每一次向左边运动的距离小于右边，最后打在B金属板上，因此C选项不正确。如果，那么带正电粒子便会先加速向A金属板运动，进而减速运动到零，之后以相反方向进行加速运动，进而减速运动到零，像这样重复运动，每以次向右边运动的距离小于左边，最后打在A金属板上面，因此D选项正确。
三、匀强磁场中带电粒子的运动分析
通过轨迹弯曲方向，则可以将带电粒子受到的合力方向加以判断，并以此对静电力的方向做出判断。同时还能够把电势高低、场强大小与能量变化进行比较，而这也正是对动力学问题做进一步分析的初始阶段[2]。
例3，一带电油滴，在匀强电场E当中的运动轨迹（由图4的虚线表示），电场方向竖直向下，如果将空气阻力忽略，那么这一带电油滴由a点向b点进行移动时，能量变化状况为（ ）。
A、动能下降 B、电势能上升
C、动能与电势能之间的总和下降 D、重力势能与电势能之间的总和上升
解析：根据带电油滴由a点至b点的运动轨迹便可以得知，带电油滴所受静电力方向，应该为竖直方向，并且重力比静电力更小。因此带电油滴由a点向b点进行运动时，静电力做正功，电势能下降；重力做负功，则重力势能将会上升。因此，根据动能定律可以得知，带电油滴的功能上升。根据总能量守恒可以得知，在这一整个过程当中，仅只是动能、电势能与重力势能之间发生了变化，因此这三个量的总和是一定值。而根据带电油滴的重力势能上升，可以得知，动能与电势能之间的总和降低。根据带电油滴的动能上升，则可以得知，重力势能与电势能之间的总和降低。故正确选项是C。
四、结束语
在高中阶段的物理课程中，针对带电粒子在电场中的运动这一内容来讲，其主要包含了直线运动与曲线运动，则这也正是我们学习中相对比较困难的知识点。因此，我们在学习过程中，一定要通过有效方法对此进行全面掌握，进而达到更好的学习效果。
（作者单位：长沙市麓山国际实验学校）
参考文献
[1]解雄岗.带电粒子在交变电场中的运动[J].中学生数理化：高二高三版，2016，（14）：75-76.