Question

如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過等勢(shì)面D時(shí)的動(dòng)能為20eV，經(jīng)過等勢(shì)面C時(shí)的電勢(shì)能為-10eV，到達(dá)等勢(shì)面B時(shí)的速度恰好為零，已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm，不計(jì)電子的重力，下列說法中正確的是（　�。�

A．C等勢(shì)面的電勢(shì)為10V

B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為200V/m

C．電子再次經(jīng)過D等勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為10eV

D．電子的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：電子從D到B過程，根據(jù)動(dòng)能定理求出BD間電勢(shì)差，即可得到A等勢(shì)面的電勢(shì)；由E=

U

d

求解電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過D等勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為20eV；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電子所受的電場(chǎng)力是恒力，電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

解答：解：A、電子從B到D過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：-eU_DB=0-E_kD，解得，U_DB=20V；-eU_DC=E_KC-E_KD，
聯(lián)立以上3公式，求得：E_KC=

1

2

E_KD=10eV
所以電子的總能量：E=E_KC+E_PC=0
到達(dá)等勢(shì)面B時(shí)的速度恰好為零，電子的動(dòng)能為0，所以該電場(chǎng)中的等勢(shì)面B是0勢(shì)能面．
由于是等差的等勢(shì)面，則知，C等勢(shì)面的電勢(shì)為10V．故A正確．
B、對(duì)于BD段：電場(chǎng)強(qiáng)度為E=

UBD

d

=

20

2×5×10-2

=200V/m．故B正確．
C、根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過D等勢(shì)面時(shí)，電勢(shì)能不變，動(dòng)能不變，其動(dòng)能仍為20eV；故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直可知，該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道等勢(shì)面與電場(chǎng)線關(guān)系，掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系．