题目内容
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．
【答案】分析：（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．
解答：解：（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．
点评：本题带电物体在重力场与电场的复合场中运动问题，由于两个力都是恒力，采用运动的分解进行处理是常用的方法．
（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．
解答：解：（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．
点评：本题带电物体在重力场与电场的复合场中运动问题，由于两个力都是恒力，采用运动的分解进行处理是常用的方法．
练习册系列答案
相关题目
（2008?广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做（ ）
如图所示，在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（ ）
如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O，一质点小球从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点，已知OC的连线与OA的夹角为θ，求小球从A到C的时间t=？（空气阻力不计）
如图所示，在竖直平面内有一个粗糙的
如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆形轨道，外轨道ABCD光滑，内轨道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑，一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，已知圆形轨道的半径R=0.32m，取g=10m/s2．