Question

如圖13-6-2所示，虛線表示等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，有一帶電的小球在該電場中運動，不計小球的重力和空氣阻力，實線表示該帶正電小球的運動軌跡，小球在a點的動能等于20eV，運動到b點的動能等于2 eV.若取c點為零電勢點，則這個帶電小球的電勢能等于－6eV，它的動能等于（    ）

 圖13-6-2

A.16 Ev              B.14 eV               C.6 eV             D.4 eV

Answer 1

解析:設相鄰兩等勢面間的電勢差為U，小球的電荷量為q，小球從a到b和從b到c分別根據動能定理得：

    -q·3U＝E_kb-E_ka，qU=E_kc-E_kb，

    解得，E_kc=(E_ka+2E_kb)=(20+2×2) eV=8 eV

    因為c點電勢為零，所以小球在c點時的電勢能ε_c=qφ_c=0

    小球在電場中的運動，只有電場力做功，因此有電勢能的增量等于動能的改變量，只有電場力做功，小球的動能和電勢能的總和保持不變.設小球電勢能為－6 eV時，在電場中的p點位置，由于小球的動能與電勢能的總和保持8 eV，解得動能等于14 eV，故B正確.

答案：B