题目内容
20．
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1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2所示，不计空气阻力．则（ ）| A． | 从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大 | |
| B． | 电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向 | |
| 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$\sqrt{\frac{2（{E}_{1}-{E}_{0}+mg{x}_{1}）}{m}}$ |
分析 从图象中能找出电场力的做功情况，根据电场力的做功情况判断出小球的受力情况，进而判断出电场方向，在利用牛顿第二定律分析加速度．由动能定理研究小球的速度．
解答 解：AB、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．再根据机械能的变化关系可知，相等位移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根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，电场力向上，重力向下，开始时重力大于电场力，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，故A正确，故B错误；
C、由于电场力越来越小，故相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越小，故C错误；
D、根据动能定理可得mgx1+E1-E0=$\frac{1}{2}$mv2-0，解得到达x1位置时，小球速度 v=$\sqrt{\frac{2（{E}_{1}-{E}_{0}+mg{x}_{1}）}{m}}$，故D正确；
故选：AD
点评 本题主要考查了电场力做功与与物体机械能的变化关系，要注意分析题目中给出的图象的变化情况，注意图象斜率的意义，同时还要明确电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电场力减小．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，一带电微粒质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，微粒射出偏转电场时的偏转角θ=60°，已知偏转电场金属板长L=2$\sqrt{3}$cm，重力忽略不计，求：
11．
如图所示，足够长金属导轨水平放置，做短连接定值电阻R=1.5Ω．导轨间距为L=4m，其间有足够多等间距反向分布的磁场区域I和II，磁感应强度大小分别为B1=0.5T和B2=1T．方向都垂直于导轨所在平面．长度也为L的导体棒MN也沿导轨以速度v=1m/s匀速向右滑动，始终与导轨垂直且接触良好，导体棒电阻r=0.5Ω．不计导轨的电阻．下列说法正确的是（ ）
如图所示，足够长金属导轨水平放置，做短连接定值电阻R=1.5Ω．导轨间距为L=4m，其间有足够多等间距反向分布的磁场区域I和II，磁感应强度大小分别为B1=0.5T和B2=1T．方向都垂直于导轨所在平面．长度也为L的导体棒MN也沿导轨以速度v=1m/s匀速向右滑动，始终与导轨垂直且接触良好，导体棒电阻r=0.5Ω．不计导轨的电阻．下列说法正确的是（ ）| A． | 导体棒MN经过区域I时，导体棒中的电流由M流向N | |
| B． | 导体棒MN经过区域II时，导体棒MN受到的安培力方向向右 | |
| C． | 导体棒MN经过区域II时，R两端的电压是3V | |
| D． | 通过R的电流是交变电流，有效值为$\frac{{\sqrt{10}}}{2}A$ |
15．
平行板电容器的两个极板与水平地面成30°角，两极板与一直流电源相连，上板接电源正极，若一带电微粒恰能沿图所示水平直线通过电容器，则在此过程中（ ）
平行板电容器的两个极板与水平地面成30°角，两极板与一直流电源相连，上板接电源正极，若一带电微粒恰能沿图所示水平直线通过电容器，则在此过程中（ ）| A． | 微粒带负电 | B． | 动能逐渐增加 | ||
| C． | 电势能逐渐增加 | D． | 重力势能逐渐增加 |
5．
如图所示的直角坐标系中，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（ ）
如图所示的直角坐标系中，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（ ）| A． | b点的电势为零，电场强度也为零 | |
| B． | 正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 | |
| C． | 将正的试探电荷从O点移到a点，电势能减少 | |
| D． | 将同一正的试探电荷先后分别从O、b点移到a点，第二次电势能的变化较大 |
12．
如图所示，圆形槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，半径为R，直径MN水平PQ竖直．a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），质量为m，b固定在C点，C点为圆弧QN的中点，a从M点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点D（图中未画出）时速度为零．则小球a（ ）
如图所示，圆形槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，半径为R，直径MN水平PQ竖直．a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），质量为m，b固定在C点，C点为圆弧QN的中点，a从M点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点D（图中未画出）时速度为零．则小球a（ ）| A． | D点在N点的上方 | |
| B． | 运动到P点的速度为$\sqrt{2gR}$ | |
| C． | 从M到D的过程中，电势能先减小后增大 | |
| D． | 从P到D的过程中，动能减少量小于电势能增加量 |
如图表示某物体做直线运动的v-t图象，从图可知：