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( )
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。
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。
图像的面积所代表的含义间接反映了电场力做的功