Question

3．如圖所示，實線為勻強電場中的電場線，虛線為等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等．一正點電荷在等勢面A處的動能為20J，運動到等勢面C處的動能為零．現(xiàn)取B等勢面為零電勢能面，則當此電荷的電勢能為2J時的動能是8 J，當此電荷的動能為15J時的電勢能是-5 J．（不計重力和空氣阻力）

Answer 1

分析 粒子運動過程中只有電場力做功，故電勢能和動能相互轉化，電勢能和動能之和守恒；電場力做功等于電勢能的減小量，合力做功等于動能的增加量．

解答 解：從A到C過程，動能減小20J，根據(jù)動能定理，電場力做功-20J，故電勢能增加20J，由于B點電勢為零，故C點的電勢能為10J，A點的電勢能為-10J，故總的能量為：E=10+0=10J；
粒子運動過程中只有電場力做功，故電勢能和動能之和守恒，為10J；
故電勢能為2J時，動能為8J；動能為15J時，電勢能為-5J．
故答案為：8；-5

點評 本題關鍵是明確粒子的受力情況、運動情況和能量的轉化情況，結合功能關系分析即可，注意動能和電勢能之和保持不變是解題的關鍵．