题目内容
【题目】如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,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点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV,它的动能等于( )
A.16eV
B.14eV
C.6eV
D.4ev
【答案】B
【解析】解: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=3Ucb…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点有: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B正确,ACD错误
故选:B
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.
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