如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一稳压

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必修3 第十章静电场中的能量

带电粒子在电场中的运动

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更新时间：2020-08-11

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如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一稳压电源相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子（　　）

A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加
C. 机械能逐渐减小 D. 做匀变速直线运动

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题型：选择题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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【答案】

【解析】解：AD、拉子在电场中受到电场力与重力，根据题意可知，粒子做直线运动，电场力必定垂直极板向上，若由左向右运动，则电场力与重力的合力必定与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动；若由右向左运动，则两者方向相同，则做匀加速直线运动，故A错误，D正确；
B、电场力垂直于极板向上，若电场力做负功，则电势能增加，若电场力做正功，则电势能减小，故B错误；
C、因重力不做功，电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，此时机械能减小，当电场力做正功时，动能增加，此时机械能增加，故C错误；
故选：D。
带电粒子在场中受到电场力与重力，带电粒子做直线运动，合力与速度共线。结合运动情况分析可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。
此题是带电粒子在复合场中的运动问题，考查根据运动情况来确定受力情况，并由电场力做功来确定电势能如何，以及动能的变化。

考点梳理:

根据可圈可点权威老师分析，试题“ ”主要考查你对带电粒子在电场中的加速等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下：

◎ 带电粒子在电场中的加速的定义

带电粒子在电场中的直线运动:

(1)如不计重力，电场力就是粒子所受合外力，粒子做直线运动时的要求有：
①对电场的要求：或是匀强电场，或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。
②对初始位置的要求：在匀强电场中任一点开始运动都可以，在非匀强电场中带电粒子的初始位置必须在直线形的电场线上。
③对初速度的要求：初速度或为零，或不为零但与所在的电场线共线。
(2)粒子在电场中做直线运动的处理方法有两种：
①将牛顿第二定律与运动学公式结合求解，这种方法只能用在匀强电场中。不考虑重力时，常用的基本方程有：
等.
②由动能定理求解不涉及时间的问题，这种方法对匀强电场、非匀强电场均适用。不考虑重力时，基本方程为：

需要特别注意的是式中U是质点运动中所经历的始末位置之间的电势差，而不一定等于题目中给定的电压，如带电粒子从电压为U的两板中点运动到某一极板上时，经历的电压仅是

◎ 带电粒子在电场中的加速的知识扩展

1、在匀强电场中的加速问题，一般属于物体受恒力（重力一般不计）作用运动问题。处理的方法有两种：
①根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解：，，；
②根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解：。
2、在非匀强电场中的加速问题，一般属于物体受变力作用运动问题。处理的方法只能根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解：。