带电粒子受力判断台

重力,要不要算?

先听题意,再比数量级,最后回到具体情境。“粒子”两个字本身不是判断依据。

选择案例或改写条件

取 g = 9.8 N/kg
力的大小
kg
C
N/C
题意与竖直方向

数量级初判

通常可忽略重力

在当前数据下,电场力远大于重力;若题意没有特殊精度要求,重力对运动的影响通常可以忽略。

比值 R = mg/(|q|E) 5.57 × 10−15 电场力约大 14.3 个数量级
重力 Fg = mg8.93 × 10−30 N
≪
电场力 Fe = |q|E1.60 × 10−15 N
R ≤ 10⁻²
电场力占优
需谨慎判断R ≥ 10²
重力占优

判断不是只看一个词

  1. 题意

    题目未预先规定模型,需要继续比较受力。

  2. 数量级

    R 远小于 1,当前参数下重力远小于电场力。

  3. 情境

    电子等微观粒子的重力往往极小,但仍应由数据和题设完成判断。

注意,这是个陷阱:宏观带电体常常需要考虑重力,但这也不是绝对规则;同样,看到“带电粒子”也不能自动写下“重力不计”。

竖直电场中的合力方向

带电物体在竖直电场中的受力图 当前电场竖直向上,粒子带负电,电场力与重力均竖直向下,合力向下。 电场方向:向上 − 重力 电场力 合力向下

负电荷所受电场力与电场方向相反;此时电场力和重力同向,合力一定向下。

题设优先于现实估算

若题目明确写出“重力不计”,就遵从该理想模型,即使你输入的参数显示重力并不小;数量级比较用于理解模型是否合理,不能擅自改写题设。