Question

如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，且相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等．有一正電荷在等勢(shì)面L₃處的動(dòng)能為20J，運(yùn)動(dòng)到L₁處的動(dòng)能為零．若取L₂為零勢(shì)面，則當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為6J時(shí)它的動(dòng)能是（不計(jì)重力和空氣阻力）（　　）

A．16J

B．14J

C．6J

D．4J

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出電荷從等勢(shì)面L₃處運(yùn)動(dòng)到L₁處電場(chǎng)力所做的功，從而得出電勢(shì)能的變化量，根據(jù)L₂為零勢(shì)面，得出L₁處和L₃處得電勢(shì)能．在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，即可得出電荷的電勢(shì)能為6J時(shí)它的動(dòng)能．

解答：解：根據(jù)動(dòng)能定理得，W₃₁=E_K2-E_K1=-20J．知從等勢(shì)面L₃處運(yùn)動(dòng)到L₁處電勢(shì)能增加20J．取L₂為零勢(shì)面，則L₁處電勢(shì)能為10J，L₃處電勢(shì)能為-10J．則L₃處電勢(shì)能和動(dòng)能之和為10J，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，所以電荷的電勢(shì)能為6J時(shí)它的動(dòng)能為4J．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系，以及知道電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變．