Question

如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線間的電勢差相等，一正電荷在只受電場力作用的情況下在?₃上時(shí)，具有動(dòng)能20J，它運(yùn)動(dòng)到等勢線?₁上時(shí)，速度為零，令?₂=0，那么該電荷的電勢能為4J時(shí)其動(dòng)能為

6

J．

Answer 1

分析：由題意，相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經(jīng)過相鄰等勢面時(shí)電場力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理求出電荷經(jīng)經(jīng)過φ₂等勢面時(shí)的動(dòng)能，確定電荷總能量，再由能量守恒定律求出電勢能為4J時(shí)它的動(dòng)能．

解答：解：由題，正電荷在等勢面φ₃上時(shí)動(dòng)能20J，在等勢面φ₁上時(shí)動(dòng)能為零，動(dòng)能的減小為20J．由于相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經(jīng)過相鄰等勢面時(shí)電場力做功相等，動(dòng)能減小量相等，則電荷經(jīng)經(jīng)過φ₂等勢面時(shí)的動(dòng)能為10J，又φ₂=0，所以電荷的動(dòng)能與電勢能的總量為10J，根據(jù)能量守恒定律得到，電勢能為4J時(shí)它的動(dòng)能為6J．
故答案為：6

點(diǎn)評：本題要充分運(yùn)用勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)，確定出總能量是關(guān)鍵．基本題．