問題詳情：
如圖16所示，在豎直平面內建立xOy直角座標系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內存在沿x軸負方向的區域足夠大的勻強電場，現有一個帶電量爲2.5×10-4C 的小球從座標原點O沿y軸正方向以0.4 kg·m/s的初動量豎直向上拋出，它到達的最高點位置爲圖中的Q點，不計空氣阻力，g取10 m/s2。
（1）指出小球帶何種電荷；
（2）求勻強電場的場強大小；
（3）求小球從O點拋出到落回x軸的過程中電勢能的變化量。
【回答】
解：（1）小球帶負電
（2）小球在y方向上做豎直上拋運動，在x方向做初速度爲零的勻加速運動，最高點Q的座標爲（1.6，3.2），則
∵ v
＝2gy
p＝mv0
∴ m＝0.05 kg
又x＝
at2
a＝
y＝
gt2
∴E＝1×103 N/C
（3）由y＝gt2
可解得上升階段時間爲：t＝0.8 s
所以全過程時間爲：t'＝2t
x方向發生的位移爲：x'＝
at2＝
由於電場力做正功，所以電勢能減少，設變化量爲ΔE，則：ΔE＝－qEx'
代入數據得：ΔE＝－1.6 J
V
知識點：電勢能和電勢
題型：計算題
