问题
问答题
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
（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：y=
gt21 2
x方向x=
•1 2
t2Eq m
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．