Question

20．如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場中相鄰的四個(gè)等勢面，并且AB=BC=CD，有一個(gè)電子垂直經(jīng)過等勢面D時(shí)動(dòng)能為15eV，電子飛經(jīng)等勢面C時(shí)電勢能為零，飛至等勢面A時(shí)速度恰好為零，求：
（1）電子飛經(jīng)C等勢面時(shí)的動(dòng)能；
（2）等勢面B的電勢．

Answer 1

分析 電勢能為零，說明C處的電勢為零，電子從D到A過程，克服電場力做功，可知電子沿電場線運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)動(dòng)能定理得B等勢面的電勢，根據(jù)能量守恒可知，電子飛經(jīng)C等勢面時(shí)的動(dòng)能

解答 解：電子飛經(jīng)等勢面C時(shí)電勢能為零，說明C處的電勢為零，電子從D到A過程，克服電場力做功，可知電子沿電場線運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)動(dòng)能定理得：-eU_DA=0-E_kD，
解得，U_DA=15V，
由于是等差的等勢面，則知，B等勢面的電勢為-5V，
D等勢面的電勢為5V，在D處電勢能為-5eV，在D處的總能量E=15eV-5eV=10eV．
根據(jù)能量守恒可知，電子飛經(jīng)C等勢面時(shí)的動(dòng)能E_K=10eV-0=10eV
答：（1）電子飛經(jīng)C等勢面時(shí)的動(dòng)能10eV；
（2）等勢面B的電勢-5V

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道等勢面與電場線關(guān)系，掌握勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式，以及電場力做功與電勢差的關(guān)系