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/kgm、|q|、E 都必须是大于 0 的有限数值。
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)
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
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
- 题意
题目未预先规定模型,需要继续比较受力。
- 数量级
R 远小于 1,当前参数下重力远小于电场力。
- 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
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。