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,一个电子垂直经过等势面D时,动能为10eV,飞经等势面C时,电势能为-5eV,飞至等势面B时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5cm,则下列说法正确的是(  )
A.等势面C的电势为-5VB.匀强电场的场强大小为100V/m
C.电子再次飞经D势面时,电势能为0D.电子的运动为匀变速直线运动

分析 根据电子在等势面C处的电势能,结合电势能的定义式求出电势的大小.根据动能定理求出DB间的电势差,结合电势差与电场强度的关系求出匀强电场的大小.根据电场力做功得出C到D电势能的变化,从而得出D势面的电势能.

解答 解:A、电子飞经等势面C时的电势能为-5eV,根据Ep=-eφC,解得φC=5V,故A错误.
B、电子从D到B过程,根据动能定理得:-eUDB=0-EkD,解得,UDB=10V,由于是等差的等势面,则匀强电场的电场强度E=$\frac{{U}_{DB}}{d}=\frac{10}{0.1}V/m=100V/m$,故B正确.
C、电子从C到D,电场力做正功,做功为5eV,则电势能减小5eV,可知电子再次飞经D势面时,电势能为-10eV,故C错误.
D、根据电场线与等势面垂直可知,该电场是匀强电场,电子做匀变速直线运动,故D正确.
故选:BD.

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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