Question

如图13-6-2所示，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球的重力和空气阻力，实线表示该带正电小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点的动能等于2 eV.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（    ）

 图13-6-2

A.16 Ev              B.14 eV               C.6 eV             D.4 eV

Answer 1

解析:设相邻两等势面间的电势差为U，小球的电荷量为q，小球从a到b和从b到c分别根据动能定理得：

    -q·3U＝E_kb-E_ka，qU=E_kc-E_kb，

    解得，E_kc=(E_ka+2E_kb)=(20+2×2) eV=8 eV

    因为c点电势为零，所以小球在c点时的电势能ε_c=qφ_c=0

    小球在电场中的运动，只有电场力做功，因此有电势能的增量等于动能的改变量，只有电场力做功，小球的动能和电势能的总和保持不变.设小球电势能为－6 eV时，在电场中的p点位置，由于小球的动能与电势能的总和保持8 eV，解得动能等于14 eV，故B正确.

答案：B