Question

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，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37eV和19eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-2eV，它的动能应为（　　）

A．2 eV

B．19 eV

C．29 eV

D．33 eV

Answer 1

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2电势为零，列式求解即可．

解答：解：经过a、b点时的动能分别为37eV和19eV；
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

37-19

3

=6eV，故经过等势面2时的动能为31eV；
只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故：0eV+31eV=-2eV+E_k；解得E_k=33eV；
故选D．

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．