Question

【題目】如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強電場中的4個平行且等距的等勢面，兩等勢面間的距離為2cm，其中等勢面C的電勢為0，一電子僅在靜電力的作用下運動，經過A、D等勢面時的動能分別為28eV和10eV，則下列說法正確的是

A. 等勢面D的電勢為6V

B. 該勻強電場的電場強度為3V/m，方向水平向右

C. 該電子不可能到達電勢為－12V的等勢面

D. 該電子運動到某一位置，其電勢能變為8eV時，它的動能為8eV

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據動能定理，結合電勢差等于電勢之差，及能量守恒定律，及只有電場力做功，導致動能與電勢能相互轉化，從而即可一一求解。

因電子只在靜電力的作用下運動，經過A、D等勢面點的動能分別為28eV和10eV，根據動能定理，則有：-e（φA-φD）=（10-28）eV，解得：φA-φD=18V，又φC=0，可解得：φD=-6V，故A錯誤；電場強度，方向向右；選項B錯誤； 因只有電場力做功，動能與電勢能之和保持不變，總能量為10eV+(-6V)(-e)= 16eV，則在－12V的等勢面上動能為16eV -(-12V)(-e)= 4eV，即可能到達電勢為－12V的等勢面，選項C錯誤；因電子總能量為16eV，則該電子運動到某一位置，其電勢能變為8eV時，它的動能為8eV，故D正確；故選D。