Question

5．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示．K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止加速．不考虑电子重力，元电荷为e，电子的质量为m，下列说法正确的是（　　）

• A． 阴极K应接高压电源的正极
• B． 阴极从K到A的过程中，加速度大小为$\frac{Ue}{md}$
• C． 电子从K到A电子的电势能减小了eU
• D． 电子由K到A电场力做负功

Answer 1

分析 根据电子的运动情况可明确所加电场的方向，从而判断阴极所加电源的极性；
A、K之间建立的是非匀强电场，公式U=Ed不适用．电子被加速的过程中只有电场力做功，由动能定理分析电子到达A板时的动能，由能量守恒定律分析电子电势能的变化情况．

解答 解：A、由于电子由K极向A极加速，因此K端电势应低于A端电势，故K接负极； 故A错误；
B、A、K之间建立的是非匀强电场，公式U=Ed不适用，因此A、K之间的电场强度不等于$\frac{U}{d}$，故加速度大小不能用$\frac{Ue}{md}$来表示．故B错误．
B、根据动能定理得：E_k-0=eU，得电子到达A极板时的动能 E_k=eU，由能量守恒定律知，由K到A电子的电势能减小了eU．故C正确．
D、因为电子被电场加速，故说明电场力对电子做正功； 故D错误．
故选：C

点评 本题只要抓住电子的运动过程，明确电场线的疏密表示场强的大小，电场力做正功时，电荷的电势能减少，动能增大，就能轻松解答．同时还要知道公式U=Ed只适用于匀强电场．