Question

如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面，且相鄰兩等勢面的電勢差相等，一正電荷在等勢面φ₃上時具有動能60J，它運動到等勢面φ₁上時，速度恰好為零，令φ₂=0，那么，當該電荷的電勢能為12J時，其動能大小為

 

J．

Answer 1

分析：相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經過相鄰等勢面時電場力做功相等，根據動能定理求出電荷經經過φ₂等勢面時的動能，確定電荷的總能量，再由能量守恒定律求出電勢能為12J時它的動能．

解答：解：由題，正電荷在等勢面φ₃上時動能60J，在等勢面φ₁上時動能為零，此過程電荷動能的減小60J．
由于相鄰等勢面間的電勢差相等，電荷經過相鄰等勢面時電場力做功相等，動能減小量相等，則電荷經過φ₂等勢面時的動能為30J，
又φ₂=0，所以電荷的動能與電勢能的總量為30J，根據能量守恒定律得到，電勢能為12J時它的動能為18J．
故答案為：18

點評：本題要充分運用勻強電場的特點，確定出電荷的總能量是關鍵．