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...

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