题目内容
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( )
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Ek=20J-4J=16J
故选A
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.
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