1.受力特点:一般来说,除明显暗示外,带电小球、液滴的重力不能忽略,电子、质子等带电粒子的重力可以忽略,一般可根据微粒的运动状态判断是否考虑重力作用。
2.力学规律
(1)动力学规律:牛顿运动定律结合运动学公式。
(2)能量规律:动能定理或能量守恒定律。
3.两个结论
(1)若带电粒子只在电场力作用下运动,其动能和电势能之和保持不变。
(2)若带电粒子只在重力和电场力作用下运动,其机械能和电势能之和保持不变。
[示例] (2019·四川省乐山市第一次调研)如图所示,AB是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103 N/C。今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量q=+8×10-5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2)小滑块在水平轨道上向右滑过的最大距离;
(3)小滑块最终运动情况。
[解析] (1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB,对圆弧轨道最低点B的压力为FN,则由A→B,有mgR-qER=mv
FN′-mg=m
由牛顿第三定律F′N=FN
故FN=3mg-2qE=2.2 N,方向竖直向下。
(2)设小滑块在水平轨道上向右滑行的最大距离为x,
对全程由动能定理有mgR-qE(R+x)-μmgx=0
得x= m。
(3)由题意知qE=8×10-5×5×103 N=0.4 N
μmg=0.05×0.1×10 N=0.05 N
因此有qE>μmg
所以小滑块最终在圆弧轨道上往复运动。
[答案] (1)2.2 N,方向竖直向下 (2) m (3)在圆弧轨道上往复运动