选择题6.0分
物理

8.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(     )

A

电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向

B

Ox1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越大

C

Ox1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

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

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,因为图像可以直接判断电场力越来越小,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,解得到达位置时,小球速度v=,故D正确。

考查方向

电场强度随位移的变化图像的理解,要明白图象中与横坐标围成图形的面积含义

解题思路

首先图象中的斜率并没有确定的含义,但图像中的面积间接反应了电场力做的功。

易错点

图像的面积所代表的含义间接反映了电场力做的功