题目内容

20.如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,并且AB=BC=CD,有一个电子垂直经过等势面D时动能为15eV,电子飞经等势面C时电势能为零,飞至等势面A时速度恰好为零,求:
(1)电子飞经C等势面时的动能;
(2)等势面B的电势.

分析 电势能为零,说明C处的电势为零,电子从D到A过程,克服电场力做功,可知电子沿电场线运动,
根据动能定理得B等势面的电势,根据能量守恒可知,电子飞经C等势面时的动能

解答 解:电子飞经等势面C时电势能为零,说明C处的电势为零,电子从D到A过程,克服电场力做功,可知电子沿电场线运动,
根据动能定理得:-eUDA=0-EkD
解得,UDA=15V,
由于是等差的等势面,则知,B等势面的电势为-5V,
D等势面的电势为5V,在D处电势能为-5eV,在D处的总能量E=15eV-5eV=10eV.
根据能量守恒可知,电子飞经C等势面时的动能EK=10eV-0=10eV
答:(1)电子飞经C等势面时的动能10eV;
(2)等势面B的电势-5V

点评 解决本题的关键知道等势面与电场线关系,掌握匀强电场的场强公式,以及电场力做功与电势差的关系

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