题目内容
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分析:要求正电荷的电势能为-8eV时的动能,需要知道该正电荷的动能和电势能的总和,得出Eka+Epa=Ekb+Epb,得出Epb-Epa=21eV从而确定φb>φa;根据电荷经过a、b点的动能分别为26eV和5eV和ab之间有两个等势面且等势面3的电势为0,可设等势面4的电势为φ,则等势面a的电势-2φ,再根据该正电荷的动能和电势能的总和保持不变求出正电荷的动能.
解答:解: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.
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.
点评:“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;相邻等势面之间的电势差相同”是我们解决此类问题时的突破口.
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