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,则(不考虑空气阻力)( )
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,加速度越来越大
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越来越大
D. 到达x1位置时,小球速度的大小为
【答案】BD
【解析】
A.小球的机械能变化是由电场力做功引起的,由题图乙可知,从O到x1机械能在减小,即电场力做负功,又因为小球带正电,故场强方向沿x轴负方向,E-x图线切线的斜率的绝对值为电场力大小,由图象可知,从O到x1斜率的绝对值在减小,故F电在减小,即场强减小,故A错误.
B.由牛顿第二定律mg-F电=ma可知a在增大,故B正确.
C.因为电场力逐渐减小,故相等位移内,小球克服电场力做的功越来越小,故C错误.
D.从O到x1由动能定理得mgx1+E1-E0=mv2-0,v=,D正确.
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