Question

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．小球帶

負(fù)

電荷；勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

1000V/m

．

Answer 1

分析：根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)的情況可以判斷小球受到的電場(chǎng)力的方向，從而可以判斷小球帶電的性質(zhì)；
根據(jù)豎直方向上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可以求得初速度，根據(jù)動(dòng)量可以求得質(zhì)量的大小，在根據(jù)水平方向的勻加速計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

解答：解：電場(chǎng)的方向是向左的，根據(jù)圖可知，小球向右偏轉(zhuǎn)，說明受到的電場(chǎng)力的方向是向右的，所以小球帶的是負(fù)電．
在豎直方向上做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的高度為3.2m，
根據(jù)v²-v₀²=-2gh可得
初速度的大小為v₀=

2gh

=

2×10×3.2

=8m/s，
根據(jù)h=v₀t-

1

2

gt²，
解得上升的時(shí)間t=0.8s．
根據(jù)初動(dòng)量為0.4kg?m/s可得，小球的質(zhì)量為m=

P

v

=

0.4

8

=0.05kg，
在水平方向上只受到電場(chǎng)的作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)x=

1

2

at²=

1

2

×

qE

m

×t²，
即1.6=

1

2

×

2.5×10-4×E

0.05

×0.8²
解得 E=1000V/m．
故答案為：負(fù)，1000V/m．

點(diǎn)評(píng)：小球在豎直方向是做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是在電場(chǎng)力的作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)兩個(gè)方向上的不同的運(yùn)動(dòng)逐步的分析即可．