电场中的运动方法选择

带电粒子直线运动判型台

先盯方向,再问合力是否恒定。电场力始终是 F电 = qE:正电荷与场强同向,负电荷与场强反向。

组装一个情境

选择后即时判定
电场类型
粒子电性 用于确定电场力方向
初速度状态
重力
受力与初速度示意 匀强电场 · 忽略重力
带电粒子的受力和初速度示意图 场强方向向右,正电荷所受电场力向右,粒子初速度为零,忽略重力。 场强 E 方向 → + F电 = qE v₀ = 0
蓝箭头 初速度 红箭头 电场力 紫箭头 重力 箭头只示方向,不代表大小比例

当前判定

可以保持匀变速直线运动

粒子从静止开始,恒定电场力给出固定的加速度方向,速度会沿该方向建立起来。

直线路径可以保持
一维匀变速公式适用
动能定理适用
第一关:方向
✓

速度与合力能保持在同一直线上

初速度为零,粒子会沿恒定电场力的方向起动。

第二关:恒力
✓

合力恒定

匀强电场中 E 不随位置改变,因此 qE 为恒力。

第三关:能量
✓

动能定理始终可以列

只计电场力时,电场力做功 qU 等于动能的变化量。

一维匀变速工具箱

v = v₀ + at  x = v₀t + ½at²

只有合力为恒力,且运动保持直线时,才把这一组一维公式直接套在运动线上。

更稳的能量通道

qUAB = EkB − EkA

UAB = φA − φB。即使 E 随位置改变,静电力做功仍可用 qUAB。

注意,这是个陷阱:“电场力与场强同向”只对正电荷成立;负电荷所受电场力与 E 反向。

判定默认粒子只受所选力,电场为静电场。若题目另有约束力或其他外力,必须重新合成受力。