题目内容

3.如图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3的电势为0.一带正电的点电荷只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,则(  )
A.该电场为匀强电场B.a点的场强大于b点的场强
C.a点的电势大于b点的电势D.点电荷在b点的电势能为7eV

分析 匀强电场的等势面是相互平行的平面.根据等差等势面的疏密分析场强的大小,密处场强大.由电势能公式Ep=qφ分析电势高低.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.

解答 解:A、匀强电场的等势面是相互平行的平面.则知该电场不是匀强电场,故A错误.
B、根据等差等势面的疏密表示场强的大小,密处场强大,可知b处场强大,故B错误.
C、点电荷在a处动能比b处的大,由能量守恒定律知,a处电势能比b处的小,由电势能公式Ep=qφ分析知,a点的电势小于b点的电势.故C错误.
D、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3等势面到4等势面时,动能减小7eV,电势能增大,等势面3的电势为0,电荷经过b时电势能为7eV.故D正确.
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.要掌握匀强电场等势面的特点,知道等差等势面密处场强大,疏处场强小.

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