Question

如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在等势线ф₃上时，具有动能20J，它运动到等势线ф₁上时，速度为零，令ф₃=0，那么，当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为（　　）

A．16J

B．10J

C．6J

D．4J

Answer 1

分析：电荷在电场中只受电场力，其动能与电势能的总量保持不变．根据电荷在ф₃上时的动能，确定电荷的总能量，再根据能量守恒求出电荷的电势能为4J时的动能大小．

解答：解：由题，正电荷在等势线ф₃上时，具有动能20J，而ф₃=0，电荷的电势能为零，则正电荷具有的总能量为E=20J．根据能量守恒定律得到，电荷在运动过程中，动能与电势能的总量保持不变，所以当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为E_k=20J-4J=16J
故选A

点评：本题关键确定电荷的总能量，要选好所研究的等势面．若取ф₂=0，可根据电场力做功与电势差成正比，确定电荷在ф₂上的动能，再求出总能量．