如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY,OY表示豎直向上的方向.已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場,現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10-7C、質(zhì)量為10-5Kg的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出,它到達的最高點位置為圖中的Q點,其坐標(biāo)為(1.6,3.2),不計空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)指出小球帶何種電荷;
(2)小球的初速度和勻強電場的場強大��;
(3)小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的改變量.
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(1)帶電小球所到的最高點Q在O點的右上方,說明小球有水平向右的分運動和豎直向上的分運動就豎直方向而言,初速度是豎直向上的而重力是豎直向下的,重力使豎直向上的初速度逐漸減小,而不會產(chǎn)生水平向右的運動.小球只受重力和電場力,只有電場力水平向右才會使小球有向右的分運動.由此可以判斷電場力是水平向右的,又因為電場水平向左,所以小球帶負電.
故小球帶負電.
(2)對小球的兩個分運動,豎直方向:小球有豎直向上的初速度V0,受重力,所以小球做豎直上拋運動.Q點是最高點意味著Q點的豎直分速度為0.由豎直上拋運動得:v0=
2gh
=8m/s
,上式時間t=
v0
g
=0.8s

水平方向:水平初速度為0,水平位移有x=
1
2
at
,解得a=5m/s2
小球在水平方向的加速度a=
F
q
=
qE
m
 得E=200N/C
故小球的初速度為8m/s,勻強電場的場強大小為200N/C.
(3)小球從O點落回到X軸時,由于對稱性,水平位移為
x′ 
=
1
2
a(2t
)
,代入數(shù)據(jù)得
x′ 
=6.4m,
電場力做的功為W=qE
x′ 
=3.2
×10-4 
J,所以電勢能減少了3.2×10-4J(或電勢能改變量為-3.2
×10-4 
J).
故小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能減少了3.2
×10-4 
J.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY,OY表示豎直向上的方向.已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場,現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10-7C、質(zhì)量為10-5Kg的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出,它到達的最高點位置為圖中的Q點,其坐標(biāo)為(1.6,3.2),不計空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)指出小球帶何種電荷;
(2)小球的初速度和勻強電場的場強大�。�
(3)小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的改變量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中,一個質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力F的作用下,從坐標(biāo)原點O由靜止沿直線ON斜向下運動,直線ON與y軸負方向成θ角(θ<π/4).則F大小至少為___________;若F=mgtanθ,則質(zhì)點機械能大小的變化情況是___________________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY,OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場,現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10- 7 C、質(zhì)量為10- 5 Kg的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出,它到達的最高點位置為圖中的

Q點,其坐標(biāo)為(1.6,3.2),不計空氣阻力,g取10m/s2。求:

⑴指出小球帶何種電荷;

⑵小球的初速度和勻強電場的場強大小;

⑶小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的改變量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY,OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場,現(xiàn)有一個帶電量為、質(zhì)量為的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出,它到達的最高點位置為圖中的Q點,其坐標(biāo)為(1.6,3.2),不計空氣阻力,g取10m/s2。

   (1)指出小球帶何種電荷

   (2)求小球的初速度和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改變量

 

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省啟東中學(xué)高一下學(xué)期第二次月考物理試題 題型:計算題

如圖所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY,OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場,現(xiàn)有一個帶電量為、質(zhì)量為的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出,它到達的最高點位置為圖中的Q點,其坐標(biāo)為(1.6,3.2),不計空氣阻力,g取10m/s2。
(1)指出小球帶何種電荷
(2)求小球的初速度和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改變量

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