Question

【題目】圖中虛線a、b、c、d代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面a上的電勢為4V。一電子經過a時的動能為8eV，從a到c的過程中克服電場力所做的功為4eV。下列說法中正確的是

A. 平面c上的電勢為零

B. 該電子一定能夠到達平面d

C. 該電子經過平面a時，其電勢能為8eV

D. 該電子經過平面a時的速率是經過c時的2倍

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據只有電場力做功，動能與電勢能之和不變，當電場力做負功時，動能轉化為電勢能，在電勢為零處，電勢能為零，從而即可一一求解。

A、虛線a、b、c、d代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，電子經過a時的動能為8eV，從a到c的過程中克服電場力所做的功為4eV，則電勢能增加4eV，因此ac等勢面之間的電勢差為4V，由于電子的電勢能增加，所以等勢面從a到c電勢是降低的，因為a上的電勢為4V，故c上的電勢為零，A正確；

B、由A可知，相鄰等差等勢面電勢差為2V。若電子經過a時速度方向與平面a垂直，則電子從a到d克服電場力做功需要6eV<8eV，電子可能到達平面d；但如果電子經過a時速度方向與平面a不垂直，電子將會在電場中做拋體運動，則可能不會到達平面d，B錯誤；

C、因為電子到達c時，動能剩余4eV，電勢能，故電子的總能量為4eV，根據能量守恒定律，電子經過平面a時，動能為4eV，故電勢能為，故C錯誤；

D、電子經過平面a的動能是經過b動能的2倍，故它在平面a時的速率是經過c時的倍，D錯誤。

故選A。