Question

实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面3上时具有动能2×10负2次方

如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面3上时具有动能2×10负2次方焦耳，它运动到等势面1时，速度恰为0，令等势面2=0，那么该电荷的电势能为4×10负3次方焦耳时，其动能大小是多少？（设整个运动过程中只有电场力做功）

Answer 1

由“速度恰为0”前的条件得，虚线之间的电势差为10负2次方焦耳，虚线3的电势能为10负2次方焦耳，电势能为4×10负3次方焦耳时，电场做功10负2-4×10负3。即为动能的减少量。

Answer 2

由于对称性，因为2是零势面
所以若假设1的电势能为E
则3的电势能为-E
由能量守恒
.5mv1^2+E=.5mv3^2-E
v1=0,.5mv3^2=2*10^(-2)
所以2E=2*10^(-2)
E=10^(-2)
当物体具有4*10^(-3)电势能时，假设速度为v，和1处的总能量相等
.5mv1^2+E=.5mv^2+4*10^(-3)

10^(-2)=.5mv^2+4*10^(-3)
.5mv^2=10*10^(-3)-4*10^(-3)
=6*10^(-3)J

Answer 3

6*10^-3