A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV
答案 C
解析 由于正电荷由A到B动能减少了21 eV,而电场中机械能和电势能总和不变,故在等势面3时动能应为12 eV,总能量E=12 eV+0 eV=12 eV,当在某一位置,电势能Ep=-8 eV时,动能Ek=12 eV-(-8 eV)=20 eV,故选项C正确.
15.如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC=0,φA=φB=10 V,φD=-30 V,将电荷量q=1.2×10-6 C的电荷在该电场中移动.
(1)把这个电荷从C移到D,电场力做功多少;
(2)把这个电荷从D移到B再移到A,电势能变化多少.
答案 (1)3.6×10-5 J
(2)增加4.8×10-5 J
解析 (1)UCD=φC-φD=30 V
WCD=qUCD=1.2×10-6×30 J=3.6×10-5 J
(2)UDA=φD-φA=(-30-10) V=-40 V
WDA=qUDA=1.2×10-6×(-40) J=-4.8×10-5 J
所以电势能应该增加4.8×10-5 J.
16.如图所示,匀强电场的场强E=1.2×102 N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8 C沿半径R=20 cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:
(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功?做功多少?
(2)A、B两点的电势差UAB.
答案 (1)负功 -9.6×10-7 J (2)-24 V
解析 (1)因为φB>φA,故将正电荷从A点移到B点电场力做负功.W=-qE·R=-9.6×10-7 J.