Question

在圖中，虛線表示電場中的等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等，有一帶正電的粒子在電場中運動，軌跡如圖中實線所示。不計重力，粒子在 a 點時的動能為20 e V，運動到 b 點時，動能為 2 eV，取 c 點為零勢能點，則粒子的電勢能為-6eV時，它的動能為      

1. A.
   16eV
2. B.
   14eV
3. C.
   6eV
4. D.
   4eV

Answer 1

B
分析：解決本題需掌握：小球只受電場力時，小球的動能和電勢能之和保持不變；正確判斷小球在電場中所受電場力方向以及電場力做功情況．
解：小球自a點運動到b時，電場力做負功：W_ab=2eV-20eV=-18eV ①
由于相鄰兩等勢面的電勢差相等，故電勢差的大小關系有：U_ab=3U_bc   ②
從b到c電場力做正功，根據動能定理有：W_bc=E_kc-E_kb             ③
聯立①②③可得E_kc=8eV．
由于只有電場力做功，電勢能和動能和保持不變，故在c點：E=E_p+E_k=8eV
即電勢能和動能之和為8eV，因此當電勢能等于-6eV時動能為14eV，故ACD錯誤，B正確．
故選B．