【物理】2020届二轮复习第1部分专题3第1讲电场的性质　带电粒子在电场中的运动学案

【物理】2020届二轮复习第1部分专题3第1讲电场的性质　带电粒子在电场中的运动学案

第1讲 　电场的性质　带电粒子在电场中的运动 ‎ ‎[高考统计·定方向] (教师授课资源)‎ 考点 考向 五年考情汇总 ‎1.电场的理解与应用 考向1.电场的叠加与场强的计算 ‎ 2019·全国卷Ⅰ T15‎ ‎2018·全国卷Ⅰ T16‎ 考向2.电场能的性质 ‎2018·全国卷Ⅰ T21‎ ‎2018·全国卷Ⅱ T21‎ ‎2016·全国卷Ⅲ T15‎ 考向3.电场的综合应用 ‎2019·全国卷Ⅱ T20‎ ‎2017·全国卷Ⅲ T21‎ ‎2.带电粒子在匀强电场中的运动 考向1.带电粒子在电场中的运动 ‎2019·全国卷Ⅱ T24‎ ‎2018·全国卷ⅢT21‎ ‎2015·全国卷ⅡT24‎ 考向2.带电粒子在电场、重力场中的运动 ‎2019·全国卷Ⅲ T24‎ ‎2017·全国卷Ⅰ T25‎ ‎2017·全国卷Ⅱ T25‎ ‎　电场的理解与应用(5年7考)‎ ‎❶分析近五年高考题可以看出，高考命题热点主要集中在场强的叠加、电场线和等势面的用途、电场力做功、电势能的变化、电势高低的判断、匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电粒子在电场中的运动等。题型以选择题为主。‎ ‎❷预计2020年命题还会以选择题为主，考查场强、电势、电势能等基本概念的理解。‎ ‎1．(2019·全国卷Ⅰ·T15)如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　)‎ A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷 D　[对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，选项A、B错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项D正确，C错误。]‎ ‎2．(多选)(2019·全国卷Ⅱ·T20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则(　　)‎ A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 AC　[在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点内静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于在M点的电势能，即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误。]‎ ‎3．(2018·全国卷Ⅰ·T16)如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　)‎ A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ D　[如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则Fasin 37°＝Fbcos 37°，解得＝，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得＝，B错误，D正确。]‎ ‎4．(多选)(2018·全国卷Ⅱ·T21)如图所示，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2。下列说法正确的是(　　)‎ A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为 C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为 D．若W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差 BD　[由题意得，(φa－φb)q＝W1，(φc－φd)q＝W2，只能得出a、b两点间和c、d两点间的电势关系，无法确定场强的方向，选项A错误；若c、d 之间的距离为L，因无法确定场强的方向，故无法确定场强的大小，选项C错误；由于φM＝、φN＝、WMN＝q(φM－φN)，上述式子联立求解得粒子从M点移动到N点电场力做的功为WMN＝，所以B正确；若W1＝W2，有φa－φb＝φc－φd，变形可得φa－φc＝φb－φd，又φa－φM＝φa－＝，φb－φN＝φb－＝，所以φa－φM＝φb－φN，D正确。]‎ ‎[教师备选题]‎ ‎1.(多选)(2018·全国卷Ⅰ·T21)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是(　　)‎ A．平面c上的电势为零 B．该电子可能到达不了平面f C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 AB　[电子在等势面b时的电势能为E＝qφ＝－2 eV，电子由a到d的过程中电场力做负功，电势能增加6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电势差相等，则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 eV，则电子在等势面c的电势能为零，等势面c的电势为零，A正确。由以上分析可知，电子在等势面d的电势能应为2 eV，C错误。电子在等势面b的动能为8 eV，电子在等势面d的动能为4 eV，由公式Ek＝mv2可知，该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍，D错误。如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f就返回平面a，B正确。]‎ ‎2.(多选)(2017·全国卷Ⅰ)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d 的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是(　　)‎ A．Ea∶Eb＝4∶1　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1‎ C．Wab∶Wbc＝3∶1 D．Wbc∶Wcd＝1∶3‎ AC　[A对：由题图知，a、b、c、d四个点距点电荷的距离依次增大，且rb＝2ra，由E＝知，Ea∶Eb＝4∶1。‎ B错：rd＝2rc，由E＝知，Ec∶Ed＝4∶1。‎ C对：在移动电荷的过程中，电场力做的功与电势能的变化量大小相等，则Wab∶Wbc＝q(φa－φb)∶q(φb－φc)＝3∶1。‎ D错：Wbc∶Wcd＝q(φb－φc)∶q(φc－φd)＝1∶1。]‎ ‎3．(2016·全国卷Ⅲ·T15)关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　)‎ A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 B　[在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误。]‎ ‎4．(多选)(2016·全国卷Ⅱ·T20)如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知(　　)‎ A．Q点的电势比P点高 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 AB　[带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功。则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误。]‎ ‎　 　　　　　　　　　　 　　　　　 　　　‎ ‎1．电场线的应用 ‎2．带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 ‎(1)判受力：从轨迹的弯曲方向判断受力方向，从而分析电场方向或电荷的正负。‎ ‎(2)判做功：结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等。‎ ‎(3)判动能：根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化。‎ ‎3．电场力做功的计算方法 考向1　电场的叠加与场强计算 ‎1．(易错题)(2019·河南2月模拟)水平面上有一边长为L的正方形，其a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q，将一个电荷量为＋q的点电荷分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处，两处相比，下列说法正确的是(　　)‎ A．q在d点所受的电场力较大 B．q在d点所具有的电势能较大 C．d点的电势高于O点的电势 D．q在两点所受的电场力方向相同 D　[由点电荷的电场及场的叠加可知，在O点，b、c两处的点电荷产生的电场相互抵消，O点处的场强等于a处点电荷所产生的场强，即，方向由a指向O；而在d点处Ed＝cos 45°×2＋＝，方向也沿aO方向，选项A错误，选项D正确。ad是b、c两处点电荷连线的中垂线，由两等量正电荷的电场中电势分布可知，在b、c 两点电荷的电场中，O点电势高于d点电势，而在点电荷a的电场中O点电势也高于d点电势，再由电势叠加可知O点电势高，而正电荷在电势越高处电势能越大，选项B、C皆错误。]‎ 易错点评：对于场强的比较，不少同学由对称性直接得出a、b、c、d四点的相关物理量的关系，而忽视了题中给出的是a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q，并不是在O点固定一个点电荷。‎ ‎2．(2019·天一大联考)真空中有一点电荷Q，MN是这个点电荷电场中的一条水平直线，如图所示，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，点电荷Q位于A点正上方O处(未画出)。设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC，且EB＝EA，则EC的值为(　　)‎ A.EA B.EA C.EA D.EA C　[点电荷Q位于A点正上方O处，则在直线MN上A点的场强最大，而MN是这个点电荷电场中的一条直线，设点电荷Q距离A点x，AB和BC的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得： EA＝k，EB＝k，EC＝k，EB＝EA，解得L＝x，则：EC＝k＝EA，故C正确，A、B、D错误。]‎ 考向2　电场能的性质 ‎3．(2019·无锡期末联考)避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是(　　)‎ A．M点的场强比N点的场强大 B．试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少 C．M点的电势比N点的电势高 D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直 C　[N点处的电场线比M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，选项A错误；由于MN两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，选项B错误；沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，地面为等势面，则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的，选项D错误。]‎ ‎4．如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是(　　)‎ A．vMvN，EpM0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：‎ ‎(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；‎ ‎(2)A点距电场上边界的高度；‎ ‎(3)该电场的电场强度大小。‎ ‎[解析]　(1)设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0。M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2。由题给条件和运动学公式得 v0－at＝0 ①‎ s1＝v0t＋at2 ②‎ s2＝v0t－at2 ③‎ 联立①②③式得＝3。 ④‎ ‎(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式得 v＝2gh ⑤‎ H＝vyt＋gt2 ⑥‎ M进入电场后做直线运动，由几何关系知 ＝ ⑦‎ 联立①②⑤⑥⑦式可得 h＝H。 ⑧‎ ‎(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，则 ＝ ⑨‎ 设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理得 Ek1＝m(v＋v)＋mgH＋qEs1⑩‎ Ek2＝m(v＋v)＋mgH－qEs2⑪‎ 由已知条件 Ek1＝1.5Ek2 ⑫‎ 联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得 E＝。 ⑬‎ ‎[答案]　(1)3∶1　(2)H　(3) ‎2．(2015·全国卷Ⅱ·T24)如图所示，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。‎ ‎[解析]　设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即 vBsin 30°＝v0sin 60° ①‎ 由此得vB＝v0 ②‎ 设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有 qUAB＝m(v－v) ③‎ 联立②③式得 UAB＝。 ④‎ ‎[答案]　 ‎3．(2017·全国卷Ⅰ·T25)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。‎ ‎(1)求油滴运动到B点时的速度；‎ ‎(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。‎ ‎[解析]　(1)设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故油滴所受电场力方向向上。在t＝0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足 qE2－mg＝ma1 ①‎ 油滴在时刻t1的速度为 v1＝v0＋a1t1 ②‎ 电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速运动，加速度方向向下，大小a2满足 qE2＋mg＝ma2 ③‎ 油滴在时刻t2＝2t1的速度为 v2＝v1－a2t1 ④‎ 由①②③④式得 v2＝v0－2gt1。 ⑤‎ ‎(2)由题意，在t＝0时刻前有 qE1＝mg ⑥‎ 油滴从t＝0到时刻t1的位移为 s1＝v0t1＋a1t ⑦‎ 油滴在从时刻t1到时刻t2＝2t1的时间间隔内的位移为 s2＝v1t1－a2t ⑧‎ 由题给条件有 v＝2g(2h) ⑨‎ 式中h是B、A两点之间的距离。‎ 若B点在A点之上，依题意有 s1＋s2＝h ⑩‎ 由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E2＝E1 ⑪‎ 为使E2>E1，应有 ‎2－2＋2>1 ⑫‎ 即当 ‎0 ⑭‎ 才是可能的；条件⑬式和⑭式分别对应于v2>0和v2<0两种情形。‎ 若B点在A点之下，依题意有 s1＋s2＝－h ⑮‎ 由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 E2＝E1 ⑯‎ 为使E2>E1，应有 ‎2－2－2>1 ⑰‎ 即t1> ⑱‎ 另一解为负，不合题意，已舍去。‎ ‎[答案]　(1)v0－2gt1　(2)见解析 ‎(2019·重庆九校联考)在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场，电场强度大小E0＝50 N/C；第Ⅳ象限区域内有一宽度d＝0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋1×10－2 C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场，通过第Ⅰ象限后，从x轴上的A点进入第Ⅳ象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为(0,0.4)、(0.4,0)，取重力加速度g＝10 m/s2。求：‎ ‎(1)初速度v0的大小；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎(3)小球经过B点时的速度大小。‎ ‎[思路点拨]　(1)小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，分别列位移方程，即可求解；‎ ‎(2)小球在第四象限恰好做直线运动，合外力的方向与速度方向在一条直线上，根据＝可求电场强度，根据U＝EL可求A、B间的电势差；‎ ‎(3)对小球运动的全过程，由动能定理，可求小球经过B点时的速度大小。‎ ‎[解析]　(1)小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运动，小球带正电，受到的电场力竖直向上，根据牛顿第二定律，加速度a＝　解得a＝5 m/s2‎ 根据平抛运动规律，小球沿水平方向做匀速运动，有xA＝v0t 沿竖直方向有： yP＝at2‎ v0＝xA，解得v0＝1 m/s。‎ ‎(2)设水平电场的电场强度大小为E，因未进入电场前，带电小球做类平抛运动，所以进入电场时竖直方向的速度vy＝ 因为小球在该电场区域恰好做直线运动，所以合外力的方向与速度方向在一条直线上，即速度方向与合外力的方向相同，有＝　解得E＝50 N/C 设小球在水平电场中运动的水平距离为L ＝　根据U＝EL　解得UAB＝5 V。‎ ‎(3)设小球在B点的速度大小为v，对小球运动的全过程，由动能定理，有 mv2－mv＝mg(yP＋d)＋qUAB－qE0yP 解得v＝ m/s。‎ ‎[答案]　(1)1 m/s　(2)5 V　(3) m/s 反思：处理带电体在电场和重力场作用下运动的方法 ‎(1)根据带电体的受力情况和运动情况进行分析，综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律解决问题。‎ ‎(2)根据功能关系或能量守恒的观点来处理问题，分析带电体的能量转化情况时，往往涉及重力势能、电势能以及动能的转化，但应注意总的能量保持不变。‎ 考向1　带电粒子在电场中的运动 ‎1．(2019·河南示范性高中联考)某静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m＝4×10－10 kg、电荷量q＝2×10－9‎ ‎ C的带负电粒子(不计重力)，从(－1 m,0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则该粒子运动的周期为(　　)‎ A. s B．0.6 s C．0.1 D. s B　[粒子先沿x轴正方向先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，然后反向运动；由E1＝＝ V/m＝10 V/m，a1＝＝50 m/s2；由x1＝a1t，解得粒子沿x轴正方向运动的时间为t1＝＝ s＝0.2 s；同理可得粒子沿x轴正方向做匀减速运动的时间为t2＝0.1 s；且粒子到达x＝0.5 m处的速度恰好为零，反向运动的时间为t1＋t2＝0.3 s；则粒子运动的周期为T＝2(t1＋t2)＝0.6 s；故选B。]‎ ‎2.(2019·河南重点中学联考)如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，有一个半圆形轨道，圆心为O。一带电粒子质量为m、电荷量为＋q(重力不计)，从与圆心等高的轨道上A点以水平速度v0向右入射，落在 轨道C点，已知OC连线与OB的夹角为θ，则带电粒子从A点运动到C点的时间为(　　)‎ A.cos B.tan C.cos D.tan B　[AC之间的水平距离x＝R＋Rcos θ，竖直高度h＝Rsin θ，带电粒子在电场中运动受到的电场力F＝qE，加速度a＝，设带电粒子从A点运动到C 点的时间为t，由类平抛运动规律，x＝v0t，h＝at2，联立解得：t＝tan ，选项B正确。]‎ 考向2　带电粒子在电场、重力场中的运动 ‎3．(2019·浙江杭州模拟)如图为一有界匀强电场，场强方向为水平方向(虚线为电场线)，一带负电微粒以某一角度θ从电场的a点斜向上方射入，沿直线运动到b点，则可知(　　)‎ A．电场中a点的电势低于b点的电势 B．微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等 C．微粒在a点时的动能小于在b点时的动能，在a点时的电势能大于在b点时的电势能 D．微粒在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点时的电势能小于在b点时的电势能 D　[粒子沿直线运动到b点，粒子的合力与速度在同一直线上，重力竖直向下，则受到的电场力水平向左，电场方向水平向右，则a点的电势高于b点的电势，故A错误；根据能量守恒，粒子的重力势能、动能、电势能总量不变，重力势能增大，则动能与电势能之和减小，故B错误；粒子从a到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大。C错误，D正确。]‎ ‎4.(多选)如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带上等量异种电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)‎ A．若微粒带负电荷，则A板可能带正电荷 B．微粒从M点运动到N点，电势能可能增加 C．微粒从M点运动到N点，机械能一定增加 D．微粒从M点运动到N点，动能一定增加 ABD　[粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动，合力向下，电场力可能向上而小于重力，也可能向下，故无法判断A板的带电情况，故A正确；电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点，电势能可能增加，也可能减小，故B正确；电场力可能向上，也可能向下，所以微粒从M点运动到N点过程，电场力可能做负功，也可能做正功，所以机械能不一定增加，故C错误；粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动，电场力和重力的合力向下，故从M到N动能一定增加，故D正确。]‎