题目内容
如图所示，实线为电场线，虚线为等势面．一个正电荷在等势面L3时，动能为Ek3=20J；运动到L1时，动能为Ek1=4J．若以L2为零势面，且不计空气阻力和重力，则当电荷的电势能EP=4J时，其动能为（ ）
A．Ek=10J
B．Ek=16J
C．Ek=4J
D．Ek=8J
【答案】分析：根据动能定理求出电荷从等势面L3处运动到L1处电场力所做的功，从而得出电势能的变化量，根据L2为零势面，得出L1处和L3处得电势能．在运动的过程中，电荷的电势能和动能之和保持不变，即可得出电荷的电势能为4J时它的动能．
解答：解：设两相邻等势面的电势差为U，电荷的电量为q．根据仅在电场力作用下，电荷的电势能与动能之和E保持不变，有E=Ek3-qU=Ek1+qU=EK+Ep，
解得，qU=
（Ek3-Ek1）
从而可得Ek=
（Ek1+Ek3）-EP=
（20+4）-4=8J．故D正确．
故选D
点评：解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变．
解答：解：设两相邻等势面的电势差为U，电荷的电量为q．根据仅在电场力作用下，电荷的电势能与动能之和E保持不变，有E=Ek3-qU=Ek1+qU=EK+Ep，
解得，qU=
（Ek3-Ek1）从而可得Ek=
（Ek1+Ek3）-EP=（20+4）-4=8J．故D正确．故选D
点评：解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变．
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