Question

图1所示虚线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，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b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-8eV时，它的动能应为[    ]

A、8 eV；

B、13 eV；

C、20 eV；

D、34 eV。

 

Answer 1

答案：C
解析：

由题意可知，带正电的点电荷由a到b时其动能减少了26eV—5eV，根据能量守恒可知，其电势能必增加相等的数值．因为点电荷是正电荷，所以由a到b，电势必增加．由题意又知各相邻的等势面电势差相等，而等势面3的电势为零，于是可知，点电荷由a到b经图中所示的1、2、3、4各等势面时的电势能应分别为-14eV、-7eV、0eV、+7eV．这样当电势能为-8eV时，点电荷必位于等势面1和2之间某处，设此时动能为Ek，则由能量守恒可知 Ek+(-8eV)=26eV+(-14eV) 即                               Ek=20eV 可见选项C是正确的． 本题设点电荷为正电荷是不必要的，仅是为了使题目显得容易一些．其实，无论点电荷带正电还是负电，正确选项都是C．

提示：

首先根据能量守恒定律以及试题所给的已知条件，判断出各等势面的电势能，再由能量守恒定律得出正确答案．