Question

（08年昆明一中期末）（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為2.5×10^－4C的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以0.4kg.m/s的初動(dòng)量豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s².

   （1）指出小球帶何種電荷； 

 （2）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

   （3）求小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電勢(shì)能的改變量。

Answer 1

（1）小球帶負(fù)電

（2）小球在y方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在x方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（1.6m, 3.2m）  由     ①

 

代入數(shù)據(jù)得  

 

    由初動(dòng)量p=mv₀              ② 

 

解得 m=0.05kg   

 

 又 ③

 ④    

 

由③④代入數(shù)據(jù)得E=1×10³N/C 

 

   （3）由④式可解得上升段時(shí)間為t=0.8s  所以全過程時(shí)間為 

 

代入③式可解得x方向發(fā)生的位移為x=6.4m 

 

由于電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減少，設(shè)減少量為△E，代入數(shù)據(jù)得△E=qEx=1.6J