Question

如圖所示，A、B、C、D為勻強電場中相鄰的四個等勢面，一個電子垂直經過等勢面D時，動能為20eV，飛經等勢面C時電勢能為-10eV，飛經等勢面B時，速度恰好為零．已知相鄰等勢面間的距離為10cm，則下列說法正確的是（　　）

A．等勢面A的電勢為-10V

B．勻強電場為100V/m

C．各等勢面電勢的高低關系為φ_A＞φ_B＞φ_C＞φ_D

D．電子的運動為勻變速直線運動

Answer 1

分析：電子從D到B過程，根據動能定理求出BD間電勢差，即可得到A等勢面的電勢；由E=

U

d

求解電場強度；根據能量守恒可知，電子再次經過D等勢面時，動能為20eV；勻強電場中電子所受的電場力是恒力，電子做勻變速直線運動．

解答：解：A、電子從B到D過程，根據動能定理得：-eU_DB=0-E_kD，解得，U_DB=20V，由于是等差的等勢面，則知，A等勢面的電勢為-10V．故A正確．
B、對于BD段：電場強度為E=

UDB

d

=

20

20×10-2

V/m=100V/m．故B正確．
C、根據電場力做功可知，電子從D到B，動能減小，電勢能增加，電場力做負功，則電場力與運動方向相反，因此電場線的方向從D到A，所以沿著電場線的方向，電勢降低，即為φ_A＜φ_B＜φ_C＜φ_D；故C錯誤．
D、根據電場線與等勢面垂直可知，該電場是勻強電場，電子做勻變速直線運動．故D正確．
故選ABD

點評：解決本題的關鍵知道等勢面與電場線關系，掌握勻強電場的場強公式，以及電場力做功與電勢差的關系．