问题详情：
如图16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。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10-4C 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4 kg·m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10 m/s2。
（1）指出小球带何种电荷；
（2）求匀强电场的场强大小；
（3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的变化量。
【回答】
解：（1）小球带负电
（2）小球在y方向上做竖直上抛运动，在x方向做初速度为零的匀加速运动，最高点Q的坐标为（1.6，3.2），则
∵ v
＝2gy
p＝mv0
∴ m＝0.05 kg
又x＝
at2
a＝
y＝
gt2
∴E＝1×103 N/C
（3）由y＝gt2
可解得上升阶段时间为：t＝0.8 s
所以全过程时间为：t'＝2t
x方向发生的位移为：x'＝
at2＝
由于电场力做正功，所以电势能减少，设变化量为ΔE，则：ΔE＝－qEx'
代入数据得：ΔE＝－1.6 J
V
知识点：电势能和电势
题型：计算题
