Question

5．圖中實線為靜電場中的等勢面1、2、3，它們的電勢依次為φ、0、-2φ，a、b分別為等勢面2、3上的兩點．一帶負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10eV和4eV，當這一點電荷運動到等勢面1的位置時，它的動能和電勢能分別是（　　）

• A． 13eV，-3eV
• B． 13eV，7eV
• C． 13eV，3eV
• D． 7eV，13eV

Answer 1

分析 由題，相鄰的等勢面之間的電勢差關系，電荷在相鄰等勢面間運動時電場力做功，電勢能變化量，根據能量守恒定律確定出電荷在a等勢面上的電勢能，寫出電荷的總能量，再由能量守恒求出其動能為4eV時的電勢能；再求電荷運動到等勢面1的位置時，動能和電勢能

解答 解：由題，電荷經過a、b點時的動能分別為10eV和4eV，動能減小為6eV．根據電場力做功轉換為電勢能，則b電勢能為 6eV，由電勢差關系，推得電荷在a的電勢能為-3eV，又由題，電荷經a點時的動能為10eV，根據能量守恒定律得到電荷的總能量為E=E_p+E_k=-3eV+E_k=10eV，
電勢能應為-13eV．
故選：A

點評 本題關鍵要根據電場力做功與電勢差的關系確定電荷的總能量．中等難度