Question

3．如圖所示，實(shí)線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，且相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等．一正點(diǎn)電荷在等勢(shì)面A處的動(dòng)能為20J，運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面C處的動(dòng)能為零．現(xiàn)取B等勢(shì)面為零電勢(shì)能面，則當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為2J時(shí)的動(dòng)能是8 J，當(dāng)此電荷的動(dòng)能為15J時(shí)的電勢(shì)能是-5 J．（不計(jì)重力和空氣阻力）

Answer 1

分析 粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，故電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒；電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量，合力做功等于動(dòng)能的增加量．

解答 解：從A到C過(guò)程，動(dòng)能減小20J，根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做功-20J，故電勢(shì)能增加20J，由于B點(diǎn)電勢(shì)為零，故C點(diǎn)的電勢(shì)能為10J，A點(diǎn)的電勢(shì)能為-10J，故總的能量為：E=10+0=10J；
粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，故電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，為10J；
故電勢(shì)能為2J時(shí)，動(dòng)能為8J；動(dòng)能為15J時(shí)，電勢(shì)能為-5J．
故答案為：8；-5

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確粒子的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況和能量的轉(zhuǎn)化情況，結(jié)合功能關(guān)系分析即可，注意動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變是解題的關(guān)鍵．