Question

如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面，相邻等势面间距离为5cm．一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D时，动能为15eV（电子伏），到达等势面A时速度恰好为零．则下列说法正确的是（　　）

• A、场强方向从A指向D
• B、匀强电场的场强为100 V/m
• C、电子经过等势面C时，电势能大小为5 eV
• D、电子在上述等势面间运动的时间之比为1：2：3

Answer 1

分析：匀强电场中等势面是平行等间距的直线；只有电场力做功，电势能和动能之和守恒．

解答：解：A、电子到达等势面A时速度恰好减为零，说明电场力向下，负电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，故场强方向从D指向A，故A错误；
B、从D到A，动能减小15eV，故电场力做功-15eV，故有：W_DA=-eEd_DA=-15eV，解得E=

15eV

e×0.15

=100V/m，故B正确；
C、只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故：E_kD+E_pD=E_kA+E_pA，解得E_PA=15eV；
匀强电场中，没前进相同距离电势变化相同，故E_pC=5eV，故C正确；
D、运用逆向思维，到达A后，假设时间倒流，做初速度为零的匀加速直线运动，根据x=

1

2

at2，通过1S、2S、3S的时间之比为1：

2

：

3

，故通过连续三段S时间之比为1：（

2

-1）：（

3

-

2

），故D错误；
故选：BC．

点评：本题是带电粒子在匀强电场中的匀减速直线运动问题，电势能和动能之和守恒，根据功能关系和匀变速直线运动的规律列方程后联立分析．