题目内容

6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12J时,其动能大小为(  )J.
A.48JB.30JC.18JD.10J

分析 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,确定电荷的总能量,再由能量守恒定律求出电势能为12J时它的动能.

解答 解:由题,正电荷在等势面φ3上时动能60J,在等势面φ1上时动能为零,从等势面φ3上等势面φ1上时电荷动能的减小60J.
由于相邻等势面间的电势差相等,由W=qU知:电荷经过相邻等势面时电场力做功相等,动能减小量相等,则电荷经过φ2等势面时的动能为30J
又φ2=0,电荷在等势面φ2上电势能为0,所以电荷的动能与电势能的总量为30J,根据能量守恒定律得到,电势能为12J时它的动能为18J.
故选:C

点评 本题要充分运用匀强电场的特点,确定出电荷的总能量是关键.由能量守恒定律求解

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