问题 选择题

如图中虚线所示为静电场的等势面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.8eV

B.13eV

C.20eV

D.34eV

答案

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,故有Eka+Epa=Ekb+Epb…①

所以26ev+Epa=5ev+Epb

Epb-Epa=26ev-5ev=21ev…②

根据EP=qφ可知φb>φa

由于相邻等势面之间的电势差相同,

等势面3的电势为0,设等势面4的电势为φ,则等势面a的电势-2φ,

代入②式得qφ-(-2qφ)=3qφ=21ev

qφ=7ev

正电荷的能量故有Ek+(-8ev)=5ev+7ev

EK=5ev+7ev+8ev=20ev

故C正确,

故选C.

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