题目内容
【题目】研究表明，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，且壳内的场强处处为零.如图所示地面上空有一为半径为R的均匀带正电的网状球壳，一带正电的小球从球心处由静止释放，且恰好可以从正下方小孔P穿出.若取地面为零势能面，下列关于小球的动能Ek、重力势能Ep1、电势能Ep2、以及机械能E与离开球心的距离x的关系图象，可能正确的是( )
A. 
B. 
C. 
D. 
【答案】BC
【解析】小球在网状球壳内部时，受电场力为零，只有重力做功，则Ek=mgx（x<R），当出离球壳后受到向下的电场力和重力，且电场力逐渐减小，则Ek=(mg+F电)x（x>R），则整个过程中Ek-x不是线性关系，故选项A错误；重力势能Ep1=mg(h-x)，则选项B正确；小球在网状球壳内部时，因场强为零，则电势相等，电势能不变；当出离球壳后，随距离增加，电势逐渐降低，电势能逐渐减小到零，选项C正确；小球在网状球壳内部时，因只有重力做功，则机械能守恒；出离球壳后，由于电场力做正功，则机械能增加，但是由于电场力逐渐减小，则电场力的功与x之间不是线性关系，故选项D错误；故选BC.
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