专题09 带电粒子在电场中的运动—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（原卷版）

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专题 09 带电粒子在电场中的运动
【母题来源一】2021 年高考广东卷
【母题题文】（2021·广东高考真题）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，
两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极， a、b是其路径
上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势比 b点的低
B．a点的电场强度比 b点的小
C．液滴在 a点的加速度比在 b点的小
D．液滴在 a点的电势能比在 b点的大
【母题来源二】2021 年高考湖南卷
【母题题文】（2021·湖南高考真题）（多选）如图，圆心为 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平
行， 和 为该圆直径。将电荷量为 的粒子从 点移动到 点，电场力做功为 ；若将
该粒子从 点移动到 点，电场力做功为 。下列说法正确的是（　　）
A．该匀强电场的场强方向与 平行
B．将该粒子从 点移动到 点，电场力做功为
C． 点电势低于 点电势
D．若只受电场力，从 点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
【母题来源三】2021 年高考全国卷
【母题题文】（2021·全国高考真题）（多选）四个带电粒子的电荷量和质量分别 、 、
、 它们先后以相同的速度从坐标原点沿 x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与 y轴
平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【命题意图】考查带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时遵循的规律，涉及重力、电场力、类平抛运
动知识，意在考查考生对物理规律的理解能力和综合分析能力。
【考试方向】能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题；用动力学方法解决带电粒子在电场
中的直线运动问题。带电粒子在匀强电场中的运动有可能会以选择题或计算题的形式出现，也有可能会结
合带电粒子在匀强磁场中运动命题。
【得分要点】针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题 .
两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类
平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系。
（1）带电粒子在电场中加速
若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量。
① 在匀强电场中：
2
0
2
2
1
2
1mvmvqUqEdW
；
ma
d
U
qqEF
② 在非匀强电场中：
2
0
2
2
1
2
1mvmvqUW
（2）带电粒子在电场中的偏转
① 条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场；
② 运动性质：匀变速曲线运动；
③ 处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动；
④ 运动规律：
沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间：能穿过电场时
0
v
L
t
；不能穿过电电场时
qU
mdy
t2
沿电场力方向，做匀加速直线运动：
加速度
离开电场时的偏移量
2
0
2
2mdv
qUL
y
离开电场时的偏转角的正切
2
0
tan mdv
qUL
v
v
x
y
（3）带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：
① 能量方法——能量守恒定律；
② 功能关系——动能定理；
③ 力和加速度方法——牛顿运动定律，匀变速直线运动公式。
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