题目内容

6.如图所示,虚线所示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2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,它的动能应为(  )
A.6 eVB.13 eVC.20 eVD.27 eV

分析 由题,相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能,写出电荷的总能量,再由能量守恒求出其电势能变为-8eV时的动能值.

解答 解:由题,电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,动能减小为21eV.而相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,则电荷从2等势面到4等势面时,动能减小14eV,电势能增大,等势面2的电势为0,电荷经过b时电势能为14eV,
又由题,电荷经b点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=14eV+5eV=19eV,其电势能变为-8eV时,根据能量守恒定律得到,动能应为27eV,故D正确,ABC错误;
故选:D.

点评 本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量,注意动能与电势能之和是不变,是解题的突破口.

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