势差相等,又知Eka>Ekb则a点的电势能可表示为-2qU(U为相邻两等势面间的电势差),b点的电势能可表示为qU.由于总的能量守恒,则有: Eka+(-2qU)=Ekb+qU,即26-2qU=5+qU,解得qU=7 eV,则总能量为7 eV+5 eV=12 eV,当电势能为-8 eV时,动能Ek=12 eV-(-8 eV)=20 eV.
二、多项选择题
7.关于电势和电势能的说法正确的是( )
A.在电场中电势高的地方,电荷在那一点具有的电势能也越大
B.在电场中电势高的地方,放在那一点的电荷的电量越大,它所具有的电势能越大
C.在正的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D.在负的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
解析:选CD.根据公式Ep=φq可知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小,由于不知电荷的正负,因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低,故A错误;若放在同一点的电荷带电量为负值,电荷量大,则其具有电势能小,故B错误;在正点电荷电场中的任意一点处,若选取无穷远处为0势能点,则此处的电势为正,则正电荷所具有的电势能大于负电荷所具有的电势能;故C正确;在负点电荷电场中的任意一点处,若选取无穷远处为0势能点,则此处的电势为负,则正电荷所具有的电势能小于负电荷所具有的电势能,故D正确.
8.电荷量为+2.0×10-8 C的微粒先后经过电场中的A、B两点时,克服电场力做功6.0× 10-6 J,已知B点电势为100 V,则( )
A.A、B两点间的电势差为-300 V
B.A点电势为-200 V
C.微粒的电势能减少6.0×10-6 J
D.把电荷量为2.0×10-8 C的负电荷放在A点时的电势能为4.0×10-6 J
解析:选ABD.A、B间的电势差为UAB== V=-300 V,故A正确;根据UAB=φA-φB,φB=100 V,得φA=-200 V,故B正确;微粒克服电场力做功6.0×10-6 J,则微粒的电势能增加6.0×10-6 J,故C错误;把电荷量为2.0×10-8 C的负电荷放在A点时的电势能为Ep=qφA=-2.0×10-8×(-200) J=4×10-6 J,故D正确.
9.位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的等势线分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功
C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大