题目内容
【题目】如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,相邻两等势线间的电势差相等,一正的点电荷经过等势线时,具有动能40J,运动到等势线时动能为零,令,则当该电荷的电势能为10J时,动能为______J.
【答案】10
【解析】
由题,相邻等势面间的电势差相等,电荷经过相邻等势面时电场力做功相等,根据动能定理求出电荷经经过φ2等势面时的动能,确定电荷总能量,再由能量守恒定律求出电势能为10J时它的动能.
由题,正电荷在等势面φ3上时动能40J,在等势面φ1上时动能为零,动能的减小为40J.由于相邻等势面间的电势差相等,电荷经过相邻等势面时电场力做功相等,动能减小量相等,则电荷经经过φ2等势面时的动能为20J,又φ2=0,所以电荷的动能与电势能的总量为20J,根据能量守恒定律得到,电势能为10J时它的动能为10J.
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