Question

1．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于-6eV，它的动能等于（　　）

• A． 16eV
• B． 14eV
• C． 6eV
• D． 4ev

Answer 1

分析 解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况．

解答 解：小球自a点运动到b时，电场力做负功：W_ab=2eV-20eV=-18eV…①
由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：U_ab=3U_cb…②
从b到c电场力做正功，根据动能定理有：W_bc=E_kc-E_kb…③
联立①②③可得：E_kc=8eV．
由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点有：E=E_p+E_k=8eV
即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故B正确，ACD错误
故选：B

点评 学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变．