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如图所示，在真空中有一与x轴平行的匀强电场，一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场，在运动中该电子通过位于xoy平面内的A点，A点与原点O相距L，OA与x轴方向的夹角为θ，已知电子电量q=-1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg，初速度v0=1×107m/s，O与A间距L=10cm、θ=30°．求匀强电场的场强大小和方向．
题型：问答题难度：中档来源：不详
由题，匀强电场方向平行于x轴，电子进入电场后类平抛运动，电子要到达A点，电场强度方向必须沿x轴负方向．将电子的运动分解为：水平和竖直两个方向，水平方向电子做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动．竖直方向：Lsinθ=v0t，得到t=Lsinθv0&&&&&& & ①水平方向：加速度a=qEm，Lcosθ=12at2=qEt22m&②将①代入②得&&&& E=2mv20cosθqLsin2θ代入解得E≈3.9×104V/m，方向沿x轴负方向答：匀强电场的场强大小是3.9×104V/m，方向沿x轴负方向．
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据魔方格专家权威分析，试题“如图所示，在真空中有一与x轴平行的匀强电场，一电子由坐标原点O..”主要考查你对&&牛顿第二定律，电场强度的定义式&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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牛顿第二定律电场强度的定义式
内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F=kma。在国际单位制中，k=1，上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N（kg·m/s2=N）。对牛顿第二定律的理解：①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的量度，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向变，加速度方向变，加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化。⑤同一性（同体性）中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中，a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的，即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度，根据矢量的合成与分解，则有物体在x方向的加速度ax；物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为：。⑧局限性（适用范围）牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用与微观粒子。牛顿第二定律的应用： 1．应用牛顿第二定律解题的步骤： (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象，也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律：，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析，同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度)，并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题；若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。2．两种分析动力学问题的方法： (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题。通常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力：一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则：(沿加速度方向)，(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二定律列方程求解，有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析，要以尽量减少被分解的量，尽量不分解待求的量为原则。3．应用牛顿第二定律解决的两类问题： (1)已知物体的受力情况，求解物体的运动情况解这类题目，一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体运动的情况，即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下： (2)已知物体的运动情况，求解物体的受力情况解这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的其他外力。流程图如下：可以看出，在这两类基本问题中，应用到牛顿第二定律和运动学公式，而它们中间联系的纽带是加速度，所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。知识扩展：1.惯性系与非惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系，称为非惯性系。 2．关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0，则a为0； F不为0，则a不为0，且大小为a=F/m。F改变，则a 立即改变，a和F之间是瞬时的对应关系，同时存在，同时消失．同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0，则△v为0；F不,0，并不能说明△v就一定不为0，因为，F不为0，而t=0，则△v=0，物体受合外力作用要有一段时间的积累，才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时，物体可做匀速直线运动，v不为0；F不为0时，v可以为0，例如竖直上抛到达最高点时。电场强度：
计算场强的四种方法：
&1．计算电场强度的常用方法——公式法 (1)是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q充当“测量工具”的作用。(2)要是真空中点电荷电场强度的计算式，E 由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定。 (3)是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d为两点间的距离在场强方向的投影。2．计算多个电荷形成的电场强度的方法——叠加法当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵循矢量合成的平行四边形定则。 3．计算特殊带电体产生的电场强度的方法 (1)补偿法对于某些物理问题，当直接去解待求的A很困难或没有条件求解时，可设法补上一个B，补偿的原则是使A+B成为一个完整的模型，从而使A+B变得易于求解，而且，补上去的B也必须容易求解。这样，待求的A便可从两者的差值中获得，问题就迎刃而解了，这就是解物理题时常用的补偿法。用这个方法可算出一些特殊的带电体所产生的电场强度。 (2)微元法在某些问题中，场源带电体的形状特殊，不能直接求解场源带电体在空间某点所产生的总电场，此时可将场源带电体分割，在高中阶段，这类问题中分割后的微元常有部分微元关于待求点对称，这就可以利用场的叠加及对称性来解题。 4．计算感应电荷产生的电场强度的常用方法—— 静电平衡法根据静电平衡时导体内部场强处处为零的特点，外部场强与感应电荷产生的场强(附加电场)的合场强为零，可知，这样就可以把复杂问题变简单了。
发现相似题
与“如图所示，在真空中有一与x轴平行的匀强电场，一电子由坐标原点O..”考查相似的试题有：
382091299086291654424102293493431370安徽省“皖南八校”2016届高三第二次联考(12月)试题
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《大学物理学习指导》例题习题答案下
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《大学物理学习指导》例题习题答案下
官方公共微信【答案】分析：匀强电场方向平行于x轴，电子由坐标原点O处以速度v沿y轴正方向射入电场，只受电场力作用，做类平抛运动．由于电子带负电，电子要到达A点，电场力向右，电场强度方向必须沿x轴负方向．运用运动的分解方法，根据竖直位移大小和速度求出时间，再研究水平方向，由水平位移和时间求出加速度，再由牛顿定律求出场强的大小．解答：解：由题，匀强电场方向平行于x轴，电子进入电场后类平抛运动，电子要到达A点，电场强度方向必须沿x轴负方向．将电子的运动分解为：水平和竖直两个方向，水平方向电子做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动．竖直方向：Lsinθ=vt，得到t=&&&&&& & ①水平方向：加速度a=，Lcosθ==&②将①代入②得&&&& E=代入解得E≈3.9&104V/m，方向沿x轴负方向答：匀强电场的场强大小是3.9&104V/m，方向沿x轴负方向．点评：本题是电场中偏转问题，与平抛运动相似，采用运动的合成与分解的方法处理．基础题．
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科目：高中物理
如图所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是（　　）A．c、d两点的电场强度相同，电势也相同B．c、d两点的电场强度不同，但电势相同C．将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能
科目：高中物理
如图所示，在真空中，ab、cd是圆的两条直径，O为圆心．在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是（　　）A．c、d两点的电势相同B．c、d两点的电场强度相同C．O点的电场强度为零D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能
科目：高中物理
（2011?江苏模拟）如图所示，在真空中，半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L0，板长为L=12L0，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O1点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求（1）磁场的磁感应强度；（2）求交变电压的周期T和电压U0的值；（3）若时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v0向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离
科目：高中物理
来源：山东省高青县第二中学学年高二上学期期末(模块)检测物理试卷(文)
如图所示，在真空中有A，B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点．当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为．已知B球质量为m，电荷量为q，A，B球均可视为质点．
(1)试说明小球B带正电还是带负电；
(2)要使角变大，可以采用什么方法？
(3)计算小球A在小球B处所激发的电场强度的大小；
科目：高中物理
（4分）如图所示，在真空中有A、B两个带电小球，A被固定，B被一绝缘轻线悬挂于O点. 当B静止时，A、B在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为θ. 已知B球质量为m，电荷量为q，A、B球均可视为质点。（1）试说明小球B带正电还是带负电；（2）计算小球A在小球B处所激发的电场强度的大小；（3）要使θ角变大，可以采用什么方法?
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大学物理课后答案_第七八章
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