Question

【題目】圖中虛線a、b、c、d代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知平面a上的電勢(shì)為4V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為8eV，從a到c的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為4eV。下列說(shuō)法中正確的是

A. 平面c上的電勢(shì)為零

B. 該電子一定能夠到達(dá)平面d

C. 該電子經(jīng)過(guò)平面a時(shí)，其電勢(shì)能為8eV

D. 該電子經(jīng)過(guò)平面a時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)c時(shí)的2倍

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據(jù)只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，當(dāng)電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，在電勢(shì)為零處，電勢(shì)能為零，從而即可一一求解。

A、虛線a、b、c、d代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為8eV，從a到c的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為4eV，則電勢(shì)能增加4eV，因此ac等勢(shì)面之間的電勢(shì)差為4V，由于電子的電勢(shì)能增加，所以等勢(shì)面從a到c電勢(shì)是降低的，因?yàn)?/span>a上的電勢(shì)為4V，故c上的電勢(shì)為零，A正確；

B、由A可知，相鄰等差等勢(shì)面電勢(shì)差為2V。若電子經(jīng)過(guò)a時(shí)速度方向與平面a垂直，則電子從a到d克服電場(chǎng)力做功需要6eV<8eV，電子可能到達(dá)平面d；但如果電子經(jīng)過(guò)a時(shí)速度方向與平面a不垂直，電子將會(huì)在電場(chǎng)中做拋體運(yùn)動(dòng)，則可能不會(huì)到達(dá)平面d，B錯(cuò)誤；

C、因?yàn)殡娮拥竭_(dá)c時(shí)，動(dòng)能剩余4eV，電勢(shì)能，故電子的總能量為4eV，根據(jù)能量守恒定律，電子經(jīng)過(guò)平面a時(shí)，動(dòng)能為4eV，故電勢(shì)能為，故C錯(cuò)誤；

D、電子經(jīng)過(guò)平面a的動(dòng)能是經(jīng)過(guò)b動(dòng)能的2倍，故它在平面a時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)c時(shí)的倍，D錯(cuò)誤。

故選A。