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如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy方向竖直向上。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2.5×10-4 C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,它到达的最高位置为图中的Q点,不计空气阻力,g取10 m/s2。求:
(1)小球带何种电荷?
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量。

解:(1)小球带负电
(2)小球在y方向做竖直上抛运动,在x方向做初速度为零的匀加速运动,最高点Q的坐标为(1.6m,3.2m),v02=2gy ①
代入数据得v0=8 m/s
由初动量p=mv0
解得m=0.05 kg
又x=
 ④
由③④代入数据得E=1×103 N/C
(3)由④式可得上升段时间为t=0.8 s,所以全过程时间为t'=2t=1.6 s
代入③式可得x方向发生的位移为x=6.4 m
由于电场力做正功,所以电势能减少,减少量为△E=qEx=1.6 J
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圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=1.25m.质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离s=0.8m.空气阻力不计,取g=l0m/s2,求:
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(2)小滑块在轨道上运动的过程中,摩擦力所做的功.

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(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少
(2)若v0=3.8m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力F=2N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
(3)若v0=3.9m/s,经过足够长的时间后,小球将在BAD间做往复运动,则小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少.

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