题目

如图所示，L₁、L₂、L₃为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L₂的电势为零，有一负电荷在L₁处动能为30J，运动到L₃处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是（不汁重力和空气阻力）______．

提问时间：2021-03-31

答案

如图为三个等差等势面，根据W=qU，电荷L₁到L₂，L₂到L₃电场力做功相等，电势能减小量相等，则由已知条件得知，电荷在L₂处动能为20J，此处电荷电势能为零，所以电荷的电势能与动能的总量为20J，根据能量守恒得知，当电势能为4J时，动能为16J．
故答案为：16J

根据等差等势面的特点，由W=qU，电荷L1到L2，L2到L3电场力做功相等，电势能减小量相等，可得到电荷在L2处的动能为20J，此处电势能为零，再者总量为20J，电能量守恒即可求解电势能为4J时的动能．

本题考点：电势能；电势．

考点点评：本题的关键在于确定电荷的总能量，突破口在于选择研究L2处的动能．