Question

【题目】图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面a上的电势为4V。一电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV。下列说法中正确的是

A. 平面c上的电势为零

B. 该电子一定能够到达平面d

C. 该电子经过平面a时，其电势能为8eV

D. 该电子经过平面a时的速率是经过c时的2倍

Answer 1

【答案】A

【解析】

根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解。

A、虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV，则电势能增加4eV，因此ac等势面之间的电势差为4V，由于电子的电势能增加，所以等势面从a到c电势是降低的，因为a上的电势为4V，故c上的电势为零，A正确；

B、由A可知，相邻等差等势面电势差为2V。若电子经过a时速度方向与平面a垂直，则电子从a到d克服电场力做功需要6eV<8eV，电子可能到达平面d；但如果电子经过a时速度方向与平面a不垂直，电子将会在电场中做抛体运动，则可能不会到达平面d，B错误；

C、因为电子到达c时，动能剩余4eV，电势能，故电子的总能量为4eV，根据能量守恒定律，电子经过平面a时，动能为4eV，故电势能为，故C错误；

D、电子经过平面a的动能是经过b动能的2倍，故它在平面a时的速率是经过c时的倍，D错误。

故选A。