Question

如圖所示，虛線表示等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，有一帶正電的小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示該小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．小球在a點(diǎn)的動(dòng)能等于20eV，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于2eV．若取c點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)，則當(dāng)這個(gè)帶電小球的電勢(shì)能等于-6eV時(shí)（不計(jì)重力和空氣阻力），它的動(dòng)能等于（　　）

A．16eV

B．14eV

C．6eV

D．4eV

Answer 1

分析：解決本題需掌握：小球只受電場(chǎng)力時(shí)，小球的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變；正確判斷小球在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向以及電場(chǎng)力做功情況．

解答：解：小球自a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功：W_ab=2eV-20eV=-18eV  ①
由于相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)差相等，故電勢(shì)差的大小關(guān)系有：U_ab=3U_bc    ②
從b到c電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理有：W_bc=E_kc-E_kb              ③
聯(lián)立①②③可得E_kc=8eV．
由于只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能和保持不變，故在c點(diǎn)：E=E_p+E_k=8eV
即電勢(shì)能和動(dòng)能之和為8eV，因此當(dāng)電勢(shì)能等于-6eV時(shí)動(dòng)能為14eV，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：學(xué)習(xí)電場(chǎng)中的功能關(guān)系時(shí)可以類比在重力場(chǎng)的功能關(guān)系，如只有重力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變；那么只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變．