Question

如圖所示，在豎直平面內建立xOy直角坐標系，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，現有一個帶電量為2.5×10^-4C 的小球從坐標原點O沿y軸正方向以0.4kg?m/s的初動量豎直向上拋出，它到達的最高點位置為圖中的Q點，不計空氣阻力，g取10m/s²．小球帶

負

電荷；勻強電場的電場強度大小

1000V/m

．

Answer 1

分析：根據小球的運動的情況可以判斷小球受到的電場力的方向，從而可以判斷小球帶電的性質；
根據豎直方向上的豎直上拋運動，可以求得初速度，根據動量可以求得質量的大小，在根據水平方向的勻加速計算電場強度的大小．

解答：解：電場的方向是向左的，根據圖可知，小球向右偏轉，說明受到的電場力的方向是向右的，所以小球帶的是負電．
在豎直方向上做的是豎直上拋運動，上升的高度為3.2m，
根據v²-v₀²=-2gh可得
初速度的大小為v₀=

2gh

=

2×10×3.2

=8m/s，
根據h=v₀t-

1

2

gt²，
解得上升的時間t=0.8s．
根據初動量為0.4kg?m/s可得，小球的質量為m=

P

v

=

0.4

8

=0.05kg，
在水平方向上只受到電場的作用，做勻加速運動，
根據x=

1

2

at²=

1

2

×

qE

m

×t²，
即1.6=

1

2

×

2.5×10-4×E

0.05

×0.8²
解得 E=1000V/m．
故答案為：負，1000V/m．

點評：小球在豎直方向是做的是豎直上拋運動，水平方向是在電場力的作用下的勻加速直線運動，根據兩個方向上的不同的運動逐步的分析即可．