Question

如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線間的電勢差相等．一正電荷在等勢線ф₃上時，具有動能20J，它運動到等勢線ф₁上時，速度為零，令ф₃=0，那么，當該電荷的電勢能為4J時，其動能大小為（　　）

A．16J

B．10J

C．6J

D．4J

Answer 1

分析：電荷在電場中只受電場力，其動能與電勢能的總量保持不變．根據電荷在ф₃上時的動能，確定電荷的總能量，再根據能量守恒求出電荷的電勢能為4J時的動能大小．

解答：解：由題，正電荷在等勢線ф₃上時，具有動能20J，而ф₃=0，電荷的電勢能為零，則正電荷具有的總能量為E=20J．根據能量守恒定律得到，電荷在運動過程中，動能與電勢能的總量保持不變，所以當該電荷的電勢能為4J時，其動能大小為E_k=20J-4J=16J
故選A

點評：本題關鍵確定電荷的總能量，要選好所研究的等勢面．若取ф₂=0，可根據電場力做功與電勢差成正比，確定電荷在ф₂上的動能，再求出總能量．