问题 选择题

如图,虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时动能为2eV.若取c点为零电势点,则当这个小球的电势能等于6eV时,它的动能为(不计重力和空气阻力)(  )

A.8eV

B.12eV

C.10eV

D.18eV

答案

小球自a点运动到b时,电场力做负功:Wab=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:Uab=1.5Ubc

从b到c电场力做正功,根据动能定理有:Wbc=Ekc-Ekb

联立①②③可得Ekc=14eV.

由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:E=Ep+Ek=14eV

即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于6eV时动能为8eV,

故选:A.

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