Question

如圖所示，實(shí)線AB為一電子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線為等勢(shì)線且相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等、距離相等，電子運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ1上時(shí)，具有動(dòng)能30J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ3上時(shí)，具有動(dòng)能10J．令φ0=0，電子重力不計(jì)，則下列說法正確的是（　　）

A．電場方向水平向左

B．電子在運(yùn)動(dòng)過程中加速度變小

C．電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值

D．當(dāng)該電子荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能大小為36J

Answer 1

A、據(jù)題電子從A到B，動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大，而電子帶負(fù)電，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，所以φ₁＞φ₃，則電場方向水平向右，故A錯(cuò)誤．
B、相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等、距離相等，由公式E=

U

d

可知該電場是勻強(qiáng)電場，電子所受的電場力不變，加速度不變，故B錯(cuò)誤．
C、令φ₀=0，由公式E_p=qφ可知電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為零．故C錯(cuò)誤．
D、據(jù)題，電子從等勢(shì)線φ₁運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ₃時(shí)，動(dòng)能減小20J，由動(dòng)能定理可知電場力做功 W₁₃=-20J．由于相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，根據(jù)W=qU可知，電子從等勢(shì)線φ₀運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ₃時(shí)，電場力做功應(yīng)為W₀₃=-30J，動(dòng)能減小30J，所以電子在A處的動(dòng)能為 E_kA=10J+30J=40J，總能量為E=E_kA+E_pA=40J，根據(jù)能量守恒可得當(dāng)該電子的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能大小為36J，故D正確．
故選：D．