Question

如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系XOY，OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場，現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10^{- 7 C}、質(zhì)量為10^{- 5 Kg}的小球從坐標原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出，它到達的最高點位置為圖中的

Q點，其坐標為（1.6，3.2），不計空氣阻力，g取10m/s²。求：

⑴指出小球帶何種電荷；

⑵小球的初速度和勻強電場的場強大��；

⑶小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的改變量。

 

Answer 1

【答案】

⑴帶電小球所到的最高點Q在O點的右上方，說明小球有水平向右的分運動和豎直向上的分運動就豎直方向而言，初速度是豎直向上的而重力是豎直向下的，重力使豎直向上的初速度逐漸減小，而不會產(chǎn)生水平向右的運動.小球只受重力和電場力，只有電場力水平向右才會使小球有向右的分運動.由此可以判斷電場力是水平向右的，又因為電場水平向左，所以小球帶負電.    1分

⑵對小球的兩個分運動，豎直方向:  小球有豎直向上的初速度V0，受重力，所以小球做豎直上拋運動.Q點是最高點意味著Q點的豎直分速度為0.由豎直上拋運動得：

               1分

水平方向：水平初速度為0，水平位移                  -------------1分

小球在水平方向的加速度                           1分

得  1分

⑶小球從O點落回到X軸時，由于對稱性，水平位移為6.4m    -------------1分

   1分  

電勢能減少了   1分

【解析】略