题目内容
【题目】某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图甲中虚线所示.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动.以O为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示,不计空气阻力.则( )
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向
B.从O到x1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越小
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等
D.到达x1位置时,小球速度的大小为
【答案】D
【解析】物体的机械能逐渐减小,电场力对小球做负功,故电场强度方向向上,即沿x轴负方向,由机械能的变化关系知,相等位移内电场力做功越来越小,说明电场力减小,故电场强度不断减小,A错误;由牛顿第二定律知,物体受重力与电场力作用,电场力向上,重力向下,开始时重力大于电场力,因电场力越来越小,故合力越来越大,加速度越来越大,速度越来越大,B错误;因电场力越来越小,在相等的位移内小球克服电场力做功越来越小,C错误;由动能定理mgx1+E1-E0=mv2-0,得到达x1位置时,小球速度v=,D正确.故选D.
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