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如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向,已知该平面内...

manfen5.com 满分网如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向,已知该平面内沿x
轴负方向足够大的区域存在匀强电场,现有一个质量为0.5kg,带电荷量为2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中Q点,不计空气阻力,g取10m/s2
(1)指出小球带何种电荷;
(2)求匀强电场的电场强度大小;
(3)求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量.
(1)根据小球沿x轴方向的位移方向确定小球的电性. (2)由图读出小球的竖直位移大小和水平位移大小.将小球的运动分解为竖直方向和水平方向:竖直方向小球做竖直上抛运动,水平方向小球做匀加速直线运动.由竖直位移求出时间.根据水平位移和时间,求出加速度,由牛顿第二定律求解电场强度. (3)电势能的减少量等于电场力做的功. 【解析】 (1)由图看出,小球沿x轴方向的位移向右,匀强电场方向沿x轴负方向,所以小球带负电. (2)y方向: x方向 x,y坐标为x=1.6m,y=3.2m 解得E=104N/C (3)因落回用时与上升相等, 故落回x'=4x=6.4m 则W电=E•q•x'=16J 电势能减少16J 答:(1)小球带负电; (2)匀强电场的电场强度大小为104N/C; (3)小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能减少了16J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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