Question

2．圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面2的電勢為0．一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為20eV和2eV．當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)?5eV，它的動能應(yīng)為19eV．

Answer 1

分析 相鄰的等勢面之間的電勢差相等，電荷在相鄰等勢面間運動時電場力做功相等，動能變化量相等，根據(jù)能量守恒定律確定出電荷在等勢面2上的電勢能，從而得到電荷的總能量，再由能量守恒求出其電勢能變?yōu)?5eV時的動能值．

解答 解：電荷經(jīng)過a、b點時的動能分別為20eV和2eV，動能減小了18eV．而相鄰的等勢面之間的電勢差相等，電荷在相鄰等勢面間運動時電場力做功相等，動能減少量相等，則電荷從等勢面1到等勢面2時，動能減小$\frac{1}{3}$×18eV=6eV，所以電荷經(jīng)過等勢面2時動能為 E_k=20eV-6eV=14eV，而電荷在等勢面2的電勢為0，所以電荷的總能量為 E=E_p+E_k=0+14eV=14eV，其電勢能變?yōu)?5eV時，根據(jù)能量守恒定律得：動能應(yīng)為  14eV-（-5eV）=19eV．
故答案為：19

點評 本題的關(guān)鍵要根據(jù)電場力做功與電勢差的關(guān)系確定電荷的總能量，運用能量守恒定律求動能值．