Question

如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV．若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于﹣6eV时（不计重力和空气阻力），它的动能等于（  ）

A．16eV    B．14eV    C．6eV    D．4eV

Answer

B

【解析】

试题分析：解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况．

【解析】
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=3Ubc ②

从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc﹣Ekb ③

联立①②③可得Ekc=8eV．

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=8eV

即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于﹣6eV时动能为14eV，故ACD错误，B正确．

故选B．

【点评】学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变．