如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的正电荷在等势面上某点的动能为20J,运动至等势面上的某一点时动能变为0，若取

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如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的正电荷在等势面上某点的动能为20J,运动至等势面上的某一点时动能变为0，若取为零势面，则此电荷的电势能为4J时，其动能为（）

A．16J

B．10J

C．6J

D．4J

答案

解析

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：根据动能定理得，W₃₁=E_K2-E_K1=-20J．知从等势面L₃处运动到L₁处电势能增加20J．取L₂为零势面，则L₁处电势能为10J，L₃处电势能为-10J．则L₃处电势能和动能之和为10J，在运动的过程中，电荷的电势能和动能之和保持不变，所以电荷的电势能为4J时它的动能为6J．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
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．

举一反三

根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图6中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三点。下列说法中正确的是

A．三点的电场强度的关系为E_b<E_a=E_c

B．三点的电势的高低的关系为φ_b<φ_a=φ_c

C．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电势能先减小后增大

D．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电场力先做负功后做正功

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图示9为一个半径为R的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，以无限远处为零电势，P点电势的大小为φ。下面给出φ的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势φ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性进行判断。根据你的判断，φ的合理表达式应为

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某点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是（）
A．A、B两点的电势一定相等
B．A、B两点的电场强度一定相等
C．该点电荷一定始终沿等势面运动
D．作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的

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一带电粒子在电场中只受电场力而运动，如图实线为电场线，虚线为粒子的轨迹，根据图像可以判定( )

A．a点的电势高于b点电势

B．a点的电场强度强于b点

C．粒子在a点的速度比b点大

D．粒子在a点的电势能比b点大

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如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速射人电场，并沿直线AB运动，由此可知

A电场中A点的电势低于B点的电势
微粒在A点时的动能大于在B点时的动能，在A点时的电势能小于在B点时的电势能
微粒在A点时的动能小于在B点时的动能，在A点时的电势能大于在B点时的电势能
微粒在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和

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