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
点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以
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(( )
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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相等
D. 到达x1位置时,小球速度的大小为![]()
【答案】BD
【解析】试题分析:从图2中可知小球的机械能在减小,而运动过程中只有重力和电场力做功,所以可得电场力对小球做负功,因为小球带正电,则可知电场强度的方向为竖直向上,即沿x轴负方向,因为图像的斜率表示电场力大小,所以图像的斜率越来越小,则电场力越来越小,故电场强度不断减小,所以A错误;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,由上知电场力越来越小,故合力越来越大,加速度越来越大,速度越来越大,故B正确;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;根据动能定理可得
,解得到达x1位置时,小球速度v=
,故D正确;故选BD。
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