一、難點形成原因
1、由於對平拋運動規律、牛頓運動規律、勻變速運動規律的理解不深切，導致研究帶電粒子在電場中的運動規律時，形成已有知識的『負遷移』和『前攝抑制』，出現了新舊知識的干擾和混淆。
2、圍繞『電場』、『帶電粒子』問題中的力學知識（如：庫侖定律、電場強度、電場力、電場線）與能量知識（如：電勢、電勢能、電勢差、等勢面、電勢能的變化、電場力的功）模糊混淆導致了認知的困難。
3、在解答「帶電粒子在勻強電場中運動」的問題時，常常因能否忽略帶電粒子所受的重力而導致錯誤。
4、學生對物理知識掌握不全，應用數學處理物理問題的能力、綜合分析能力不達標導致解題的困難。
二、難點突破策略
帶電微粒在電場中運動是電場知識和力學知識的結合，分析方法和力學的分析方法是基本相同的：先受力分析，再分析運動過程，選擇恰當物理規律解題。處理問題所需的知識都在電場和力學中學習過了，關鍵是怎樣把學過的知識有機地組織起來，這就需要有較強的分析與綜合的能力，為有效突破難點，學習中應重視以下幾方面：
1.在分析物體受力時，是否考慮重力要依據具體情況而定。
（1）基本粒子：如電子、質子、α粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外一般都忽略不計。 （2）帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等，除有說明或有明確的暗示以外一般都不能忽略。
「帶電粒子」一般是指電子、質子及其某些離子或原子核等微觀的帶電體，它們的質量都很小，例如：電子的質量僅為0.91×10-30千克、質子的質量也只有1.
67×10-27千克。（有些離子和原子核的質量雖比電子、質子的質量大一些，但從「數量級」上來盾，仍然是很小的。）如果近似地取g=10公尺/秒2，則電子所受的重力也僅僅是meg=0.
91×10-30×10=0.91×10-29(牛)。但是電子的電量為q=1.
60×10-19庫（雖然也很小，但相對而言10-19比10-30就大了10-11倍），如果乙個電子處於e=1.0×104牛/庫的勻強電場中（此電場的場強並不很大），那這個電子所受的電場力f=qe=1.60×10-19×1.
0×104=1.6×10-15（牛），看起來雖然也很小，但是比起前面算出的重力就大多了（從「數量級」比較，電場力比重力大了1014倍），由此可知：電子在不很強的勻強電場中，它所受的電場力也遠大於它所受的重力——qe>>meg。
所以在處理微觀帶電粒子在勻強電場中運動的問題時，一般都可忽略重力的影響。
但是要特別注意：有時研究的問題不是微觀帶電粒子，而是巨集觀帶電物體，那就不允許忽略重力影響了。例如：
乙個質量為1毫克的巨集觀顆粒，變換單位後是1×10-6千克，它所受的重力約為mg=1×10-6×10=1×10-5（牛），有可能比它所受的電場力還大，因此就不能再忽略重力的影響了。
2．加強力學知識與規律公式的基礎教學，循序漸進的引入到帶電粒子在電場中的運動，注意揭示相關知識的區別和聯絡。
3．注重帶電粒子在電場中運動的過程分析與運動性質分析（平衡、加速或減速、軌跡是直線還是曲線），注意從力學思路和能量思路考慮問題，且兩條思路並重；同時選擇好解決問題的物理知識和規律。
帶電粒子在勻強電場中的運動，是一種力電綜合問題。解答這種問題經常運用電場和力學兩方面的知識和規律，具體內容如下：
所需電場的知識和規律有：e→f=qe；w=qu；e；電場線的性質和分布；等勢面的概念和分布：電勢、電勢差、電勢能、電場力做功與電勢能變化關係。
所需力學的知識和規律有：牛頓第二定律f=ma；動能定理w=δek；動能和重力勢能的概念和性質；能的轉化和守恆定律；勻變速直線運動的規律；拋物體運動的規律；動量定理；動量守恆定律；
解答「帶電粒子在勻強電場中運動」的問題，既需要掌握較多的物理知識，又需要具有一定的分析綜合能力。處理帶電粒子運動問題的一般有三條途徑：（1）勻變速直線運動公式和牛頓運動定律（2）動能定理或能量守恆定律（3）動量定理和動量守恆定律
處理直線變速運動問題，除非題目指定求加速度或力，否則最好不要用牛頓第二定律來計算。要優先考慮使用場力功與粒子動能變化關係，使用動能定理來解，尤其是在非勻強電場中，我們無法使用牛頓第二定律來處理的過程，而動能定理只考慮始末狀態，不考慮中間過程。一般來說，問題涉及時間則優先考慮衝量、動量，問題涉及空間則優先考慮功、動能。
對帶電粒子在非勻強電場中運動的問題，對中學生要求不高，不會有難度過大的問題。
4．強化物理條件意識，運用數學工具（如，拋物線方程、直線方程、反比例函式等）加以分析求解。
（一）帶電粒子的加速
1.運動狀態分析
帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場，受到的電場力與運動方向在同一直線上，做加速（或減速）直線運動。
2.用功能觀點分析
粒子動能的變化量等於電場力做的功。
（1）若粒子的初速度為零，則qu=mv2/2,v=
（2）若粒子的初速度不為零，則qu=mv2/2- mv02/2, v=
3.用牛頓運動定律和運動學公式分析：帶電粒子平行電場線方向進入勻強電場，則帶電粒子做勻變速直線運動，可由電場力求得加速度進而求出末速度、位移或時間。
說明：（1）不管是勻強電場還是非勻強電場加速帶電粒子w=qu都適應，而w=qed，只適應於勻強電場.
（2）對於直線加速，實質上是電勢能轉化為動能，解決的思路是列動能定理的方程（能量觀點）來求解。
例1如圖8-1所示，帶電粒子在電場中的加速：在真空中有一對平行金屬板，兩板間加以電壓u，兩板間有乙個帶正電荷q的帶電粒子，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負極板運動，到達負極板時的速度有多大？（不考慮帶電粒子的重力）
【審題】本題是帶電粒子在勻強電場中的加速問題，物理過程是電場力做正功，電勢能減少，動能增加，利用動能定理便可解決。
【解析】帶電粒子在運動過程中，電場力所做的功w=qu。設帶電粒子到達負極板時的動能ek=mv2，
由動能定理qu=mv2 得：v=
【總結】上式是從勻強電場中推出來的，若兩極板是其他形狀，中間的電場不是勻強電場，上式同樣適用。
例2下列粒子從初速度為零的狀態經過加速電壓為u的電場之後，哪種粒子的速度最大？
（a）a粒子 （b）氚核 （c）質子 （d）鈉離子
【審題】
解答本題需要把帶電粒子在電場中加速的知識與原子核知識聯絡起來。
1．本題已知電場的加速電壓為u，要判斷的是粒子被加速後的速度v的大小，因此採用分析問題比較方便。
2．若以mp表示質子的質量、以 e表示質子的電量，則根據所學過的原子核知識可知——α粒子的質量應為4mp、電荷量應為2e；氚核的質量應為3mp、電量應為e；鈉離子的質量比其它三種粒子的質量都大（由於是選擇判斷題，對此未記質量數也無妨）、電量應為e。
【解析】
根據可以匯出下式：
由此可知：對於各種粒子來說，加速電壓u都是相同的。因此v與成正比；v與成反比。
因為質子和鈉離子所帶的電量相同，而鈉離子的質量卻比質子大得多，所以可斷定——電場加速後的質子速度應比鈉離子大得多。因此選項（d）首先被淘太。
2．為了嚴格和慎重起見，我們對被加速後的α粒子、氚核、質子的速度進行下列推導：對於α粒子——質量為4mp、電量為2e
對於氚核——質量為3mp、電量為e
對於質子——質量為mp電量為e
從比較推導的結果中知：質子的速度 vp 最大，正確答案為（c）。
【總結】本題關鍵是正確使用動能定理，正確得出速度的表示式，由表示式加以討論，進而得出正確選項。
例3如圖8-2所示，真空中相距d=5 cm的兩塊平行金屬板a、b與電源連線(圖中未畫出)，其中b板接地（電勢為零）,a板電勢變化的規律如圖8-3所示.將乙個質量m=2.0×10-23 kg,電量q=+1.
6×10-1c的帶電粒子從緊臨b板處釋放，不計重力.求：
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小;
(2)若a板電勢變化週期t=1.0×10-5 s,在t=0時將帶電粒子從緊臨b板處無初速釋放，粒子到達a板時動量的大小；
(3)a板電勢變化頻率多大時，在t=到t=時間內從緊臨b板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達a板.
【審題】本題需要正確識別影象，由影象提供的資訊分析帶電粒子在電場中的受力，由受力情況得出粒子的運動情況，選擇正確的物理規律進行求解。
【解析】
電場強度e =
帶電粒子所受電場力，f=ma
粒子在0時間內走過的距離為m
故帶電粒在在時恰好到達a板
根據動量定理，此時粒子動量
kg·m/s
帶電粒子在向a板做勻加速運動，在向a板做勻減速運動，速度減為零後將返回，粒子向a板運動的可能最大位移
要求粒子不能到達a板，有s < d
由，電勢頻率變化應滿足
hz【總結】帶電粒子在週期性變化的勻強電場中的運動比較複雜，運動情況往往由初始條件決定，具體問題需要具體分析。
（1）運動分析：若粒子受力方向與運動方向相同，則粒子加速運動；若粒子受力方向與運動方向相反，則粒子減速運動。
（2）處理方法：①利用牛頓運動定律結合運動學公式。②利用能量觀點，如動能定理，若為非勻強電場只能用能量觀點。
（二）帶電粒子的偏轉（限於勻強電場）
1.運動狀態分析：帶電粒子以速度v0垂直電場線方向飛入勻強電場時，受到恆定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運動。
2.偏轉問題的分析處理方法：類似平拋運動的分析處理，應用運動的合成和分解知識分析處理。
（1）垂直電場方向的分運動為勻速直線運動：t=l/v0；vx=v0 ；x=v0t
（2）平行於電場方向是初速為零的勻加速運動：vy=at ,y=at2
經時間t的偏轉位移：y=（）2；
粒子在t時刻的速度：vt=；
時間相等是兩個分運動聯絡橋梁
偏轉角：tgφ==
例4如圖8-4所示，一束帶電粒子（不計重力），垂直電場線方向進入偏轉電場，試討論在以下情況下，粒子應具備什麼條件才能得到相同的偏轉距離y和偏轉角度φ（u、d、l保持不變）。
（1）進入偏轉電場的速度相同；
（2）進入偏轉電場的動能相同；
（3）進入偏轉電場的動量相同；
（4）先由同一加速電場加速後，再進入偏轉電場。
【審題】本題是典型的帶電粒子在勻強電場中的偏轉問題，是乙個類平拋運動，關鍵是正確推出偏轉距離y和偏轉角度φ的表示式，根據題目給出的初始條件得出正確選項。
【解析】
（1）由帶電粒子在偏轉電場中的運動規律得：
偏轉距離y=at2=（）2
偏轉角 tgφ==
討論：（1）因為v0相同，當q/m相同，y、tgφ也相同；
（2）因為mv02相同，當q相同，則y、tgφ相同；（3）因為mv0相同，當m、q相同或q/v0相同，則y、tgφ也相同；
（4）設加速電場的電壓為u′，由qu′=mv02,有:y=，tgφ=
帶電粒子在電場中的運動
1.9帶電粒子在電場中的運動 人教版選修3 1 一 教學目標 知識與技能 1 學習運用靜電力 電場強度等概念研究帶電粒子在電場中運動時的加速度 速度和位移等物理量的變化。2 學習運用靜電力做功 電勢 電勢差等概念研究帶電粒子在電場中運動時能量的轉化。3.了解示波管的工作原理，體會靜電場知識對科學技術...
1 9帶電粒子在電場中的運動
1.9帶電粒子在電場中的運動 一 1 能夠綜合力學知識和電學知識分析帶電粒子在電場中的平衡 加速 偏轉。2 熟練運用力學知識分析加速度 速度 位移，運用電學知識分析帶電粒子的能量變化。帶電粒子的重力是否可以忽略，需要考慮如下兩種情況 1 只有在帶電粒子的重力遠遠小於靜電力時，粒子的重力才可以忽略。2...
帶電粒子在電場中運動軌跡問題
1 某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由m運動到n，以下說法正確的是 a 粒子必定帶正電荷 b 粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度 c 粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度 d 粒子在m點的動能小於它在n點的動能 2 如右圖所示，實線表示勻強...