Question

如圖，虛線為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經過a、b點時的動能分別為20 eV和5 eV.當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋? eV時，它的動能應為(　　　)

A．8 eV

B．13 eV

C．18 eV

D．28 eV

Answer 1

C

解析試題分析：由題設知，電荷經過a、b點時的動能分別為20eV和5eV，動能減小為15eV．而相鄰的等勢面之間的電勢差相等，根據電場力做功與電勢差的關系知，電荷在相鄰等勢面間運動時電場力做功相等，電勢能變化量相等，則電荷從3等勢面到4等勢面時，動能減小5eV，電勢能增大，等勢面3的電勢為0，電荷經過b時電勢能為5eV；又由題設，電荷經b點時的動能為5eV，所以電荷的總能量為E=E_p+E_k=5eV+5eV=10eV，在只有電場力做功的條件下動能和電勢能的總和保持不變，當其電勢能變?yōu)?8eV時，動能應為18eV．故選C．
考點：本題考查等勢面、電場力做功與電勢差的關系、電場力做功與電勢能變化關系的理解及動能定理的應用．