場強計算的對與錯

摘 要：電場強度是物理學的重要概念，準確的理解是應用的前提.本文通過幾種不同的解題方法的展示，希望能幫助讀者對電場強度有近一步的理解.

關鍵詞：電場強度;多種;解題方法

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2020）10-0071-03

收稿日期：2020-01-05

作者簡介：孫林源（1975-），男，中學高級教師，從事高中物理教學研究。

基金項目：本文系2018年度河南省基礎教育教學研究項目《基于核心素養(yǎng)培育的中學物理講評課案例研究》 （JCJYB18060116）研究成果之一）

場強的計算本不是什么難事，但是在最近一次高考模擬訓練中，我們遇到了這樣一道習題， 從不同的側面計算，竟然得出了不同的答案，問題究竟出現(xiàn)在什么地方哪？還請各位考生來辨別一下.本文就是將我們的疑問展示給大家，希望通過我們的討論分析，給各位考生帶來不同的感受，以提高我們的思維能力，如有不當之處，敬請批評指正.

原題 如圖1所示，在第二象限內有勻強電場與y軸負方向成θ=30°角斜向下.在第二象限內有一點A，坐標為（-L，3L）.某帶負電粒子質量為m，電荷量+q，自A點以某一初速度垂直電場方向射出;已知經過O點的速度大小為V，沿y軸負方向，不計粒子重力.求：勻強電場的電場強度.

想想這個解答是不是沒有任何問題？那么我們再看下面的幾種解法是不是也沒有問題！請同學們認真比較一下，體會一下它們的不同之處在哪里.

解法一 粒子從A到O做類平拋運動，則如圖4所示，將O點速度V沿平行場強方向和垂直場強方向上進行進行分解.則

怎么會出現(xiàn)三個不同的場強E的答案哪？

別慌兒，還有不同的答案哪？

解法三 利用運動的合成與分解進行分析求解.

如圖所5示，設A 點速度為V0，加速度為a，由題意可知，V0垂直于場強E的方向.加速度a=qEm，方向沿場強方向.

我們不妨將帶電粒子的運動按照xoy坐標軸進行分解.如圖5所示.

這說明：帶電粒子沿x軸方向上做初速度為V0cos30°，加速度為asin30°的勻減速直線運動;沿y軸方向上做初速度為V0sin30°，加速度為acos30°的勻加速直線運動.

怎么會是這樣哪？總結一下，通過上面的分析我們求出的電場強度分別是：E=3mV28qL、E=mV24qL、E=mV26qL、E=mV216qL、E=3mV216qLE=5mV216qL、E=3mV210qL等七種不同答案，是不是還有不同的答案哪？請各位同學可以在研究一下.

點評 通過以上的分析計算，我們實際上是用到了四種方法，一是動能定理;二是類平拋運動規(guī)律;三是運動的合成與分解;四是分方向上的動能定理.但是不管是什么方法，答案應該是唯一的.那么本題可能在出題時某個地方或者是某個條件出現(xiàn)了問題，有興趣的同學不妨用反證法在做一次，看看問題所在.

一道題不會出現(xiàn)這么多的不同答案，怎么會是這樣呢？對與錯到現(xiàn)在已經不太重要了，重要的是我們通過不同方法、不同側面重新認識了場強的計算，也許還有不同解法，也許還有不當之處，還希望廣大考生能認真研究一下，若有不同解法敬請批評指正.謝謝！

參考文獻：

[1]張立根.電場中的幾類圖像問題[J].物理之友，2016，32（10）：39-41.

[責任編輯：李 璟]