题目内容

如图所示,虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点,经过a、b两点时粒子的动能分别为5eV和26eV.当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5eV.下列说法正确的是(  )
分析:只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,根据题意曲线3电势为零,列式求解即可.
解答:解:A、经过a、b点时的动能分别为5eV和26eV;粒子的动能增大,说明电场力做正功.故A错误;
B、电场力做正功,粒子的电势能减小,所以粒子在a点的电势能大.故B错误;
C、图中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,故电荷再各个等势面上的电势能相等;
故电荷经过相邻两个等势面时的动能减小量为△E=
5-26
3
=-7eV
,故经过等势面3时的动能为:Ek3=Eb+△E=26-7=19eV;
只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5eV:0eV+19eV=-5eV+Ek;解得Ek=24eV;故C正确;
D、正电荷在电势高的地方电势能大,粒子在a点的电势能大,所以可得a点的电势能大.故D正确.
故选:CD
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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