Question

4．如图所示，虚线1、2、3、4为静电场中的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b两点时的动能分别为26eV和5eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-18eV时，它的动能应为（　　）

• A． 8 eV
• B． 30 eV
• C． 20 eV
• D． 34 eV

Answer 1

分析 只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，根据题意曲线3电势为零，列式求解即可．

解答 解：经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV；
图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，
故电荷经过相邻两个等势面时的动能减小量为△E_k=$\frac{26-5}{3}$eV=7eV，故经过等势面3时的动能为12eV；
只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故有：0eV+12eV=-18eV+E_k；
解得：E_k=30eV；
故B正确，ACD错误．
故选：B．

点评 “在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变；相邻等势面之间的电势差相同”是我们解决此类问题时的突破口．