张 黎

(黄陂区前川街第三中学 湖北 武汉 430317)

何崇荣

(黄陂区第一中学 湖北 武汉 430300)

带电粒子(不计重力)在匀强电场中仅受电场力作用时，若粒子速度与场强方向不共线，则粒子做匀变速曲线运动.教学过程中会碰到，如果给出粒子运动过程中经过若干点的能量间的关系或者给出经过两点时速度方向，如何判断场强方向问题.而在解决此类问题时，特别容易犯一些隐蔽性错误[1].

1 已知3点动能关系判断场强方向

1.1 题目

【例1】(2020年湖北八校联考)如图1所示，半径为R的圆形区域，c为圆心，∠acb=60°，在圆上a点有一粒子源以相同的速率向圆面内各个方向发射多个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，圆形区域内存在平行于圆面的匀强电场，粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍，经过b点的粒子动能是初动能的3倍，已知初动能为Ek，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列选项正确的有( )

图1 例1题图

C.电场强度方向从a到b

D.电场强度方向从a到c

1.2 解析

设电场强度方向与ac连线的夹角为θ，如图2所示.

图2 例1解析图

由a点到最大动能处，根据动能定理有

qER(1+cosθ)=Ekm-Ek

(1)

由a到b点有

qERcos(60°-θ)=Ekb-Ek

(2)

联立式(1)和式(2)解得

1.3 评析

图3 例1评析图

通过上述分析，根据3点动能关系，可以确定场强方向.所以此题正确选项为A和C.

2 已知两点速度方向判断场强方向

2.1 题目

【例2】在平行于纸面的匀强电场中,有一电荷量为q的带正电粒子仅在电场力作用下,粒子从电场中的A点运动到B点，速度大小由2v0变为v0，粒子的初、末速度与AB连线的夹角均为30°，如……