Question

3．如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等．一正点电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处的动能为零．现取B等势面为零电势能面，则当此电荷的电势能为2J时的动能是8 J，当此电荷的动能为15J时的电势能是-5 J．（不计重力和空气阻力）

Answer 1

分析 粒子运动过程中只有电场力做功，故电势能和动能相互转化，电势能和动能之和守恒；电场力做功等于电势能的减小量，合力做功等于动能的增加量．

解答 解：从A到C过程，动能减小20J，根据动能定理，电场力做功-20J，故电势能增加20J，由于B点电势为零，故C点的电势能为10J，A点的电势能为-10J，故总的能量为：E=10+0=10J；
粒子运动过程中只有电场力做功，故电势能和动能之和守恒，为10J；
故电势能为2J时，动能为8J；动能为15J时，电势能为-5J．
故答案为：8；-5

点评 本题关键是明确粒子的受力情况、运动情况和能量的转化情况，结合功能关系分析即可，注意动能和电势能之和保持不变是解题的关键．