Question

如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線的電勢差相等，一個正電荷在等勢線φ₃上時具有動能20J，它運動到等勢線φ₁上時，速度恰好為零，令φ₂=0，那么當該電荷的電勢能為4J時，其動能為（　　）

A．16J

B．10J

C．6J

D．4J

Answer 1

分析：由題意，相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經過相鄰等勢面時電場力做功相等，根據動能定理求出電荷經經過φ₂等勢面時的動能，確定電荷總能量，再由能量守恒定律求出電勢能為4J時它的動能．

解答：解：由題，正電荷在等勢面φ₃上時動能20J，在等勢面φ₁上時動能為零，動能的減小為20J．由于相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經過相鄰等勢面時電場力做功相等，動能減小量相等，則電荷經經過φ₂等勢面時的動能為10J，又φ₂=0，所以電荷的動能與電勢能的總量為10J，根據能量守恒定律得到，電勢能為4J時它的動能為6J．
故選：C．

點評：本題要充分運用勻強電場的特點，確定出總能量是關鍵．基本題．